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如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R1=3 Ω,下端接有电阻R2=6 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。求:

(1)磁感应强度B

(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q


解析:(1)由图象知,杆自由下落距离是0.05 m,当地重力加速度g=10 m/s2,则杆进入磁场时的速度

v=1 m/s①

由图象知,杆进入磁场时加速度

a=-g=-10 m/s2

由牛顿第二定律得mgFma

回路中的电动势EBLv

杆中的电流I

R

FBIL

B=2 T⑧

(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势

杆中的平均电流

通过杆的电荷量Q·Δt

通过R2的电量qQ=0.05 C⑫

答案:(1)2 T (2)0.05 C

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动。某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体,经时间t小物体的速度与传送带相同,相对传送带的位移大小为xA点未到右端,在这段时间内(  )

A. 小物体相对地面的位移大小为x

B. 传送带上的A点对地的位移大小为x

C. 由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2

D. 由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv2

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在如图所示的电路中,R1=2Ω,R2R3=4 Ω,当开关K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关Kb时,电压表示数为4.5 V。试求:

(1)当开关K接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;

(2)电源的电动势和内电阻;

(3)当开关K接c时,通过R2的电流。

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如图所示,一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,发生的现象是(  )

A. 磁铁插向左环,横杆发生转动

B. 磁铁插向右环,横杆发生转动

C. 无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动

D. 无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动

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如图(甲),在虚线所示的区域有竖直向上的匀强磁场,面积为S的单匝金属线框放在磁场中,线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连。若金属框的总电阻为R/2,其他电阻不计,磁场如图(乙)随时间变化,则下列说法正确的是(  )

A. 感应电流由ab流过小灯泡

B. 线框cd边受到的安培力指向左

C. 感应电动势大小为

D. ab间电压大小为

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某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是(  )

A. 交变电流的频率为0.02 Hz

B. 交变电流的瞬时表达式为i=5cos50πt(A)

C. 在t=0.01 s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大

D. 若发电机线圈电阻为0.4 Ω,则发电机的热功率为5 W

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如下图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1n2=1000∶1,n3n4=1∶100,图中电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则高压输电线的输送电功率为(  )

A. 2.2×103 W                      B. 2.2×10-2 W

C. 2.2×108 W                           D. 2.2×104 W

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如图,一个导热汽缸竖直放置,汽缸内封闭有一定质量的气体,活塞与汽缸壁紧密接触,可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变,而环境温度缓慢升高,在这个过程中( )

A. 汽缸内每个分子的动能都增大

B. 封闭气体对外做功

C. 汽缸内单位体积内的分子数增多

D. 封闭气体吸收热量

E. 汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少

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如图所示,一质量M=1.0 kg的砂摆,用轻绳悬于天花板上O点。另有一玩具枪能连续发射质量m=0.01 kg、速度v=4.0 m/s的小钢珠。现将砂摆拉离平衡位置,由高h=0.20 m处无初速度释放,恰在砂摆向右摆至最低点时,玩具枪发射的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆,二者在极短时间内达到共同速度。不计空气阻力,取g=10 m/s2

(1)求第一颗小钢珠射入砂摆前的瞬间,砂摆的速度大小v0

(2)求第一颗小钢珠射入砂摆后的瞬间,砂摆的速度大小v1

(3)第一颗小钢珠射入后,每当砂摆向左运动到最低点时,都有一颗同样的小钢珠水平向左射入砂摆,并留在砂摆中。当第n颗小钢珠射入后,砂摆能达到初始释放的高度h,求n

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