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【题目】间距为的无限长光滑金属导轨水平放置,导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场,磁场边界为正弦曲线,一长为、粗细均匀的导体棒以1m/s的速度匀速向右滑动,如图所示。定值电阻R的阻值为10Ω,导体棒的总电阻为20Ω,导轨电阻不计,则下列分析正确的是

A. 电流表示数为A

B. 电压表的示数是0.5V

C. 导体棒运动到图示虚线CD位置时,导体棒的瞬时电流从CD

D. 导体棒上消耗的热功率为0.2W

【答案】AB

【解析】因为磁场边界是正弦曲线,根据E=Blv知,电动势随时间按正弦规律变化,产生的是正弦交变电流,EmBdv×1V,感应电动势的有效值,导体棒在两导轨间的电阻为10Ω,电流表的示数,故A正确;电压表的示数为电阻R两端的电压UIR×100.5V,故B正确;导体棒运动到图示虚线位置时,导体棒不切割磁感线,感应电动势瞬时值为0,导体棒的瞬时电流为0,故C错误;导体棒上消耗的热功率为PI2r()2×10W,故D错误;故选AB.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,在距离地面高度为h=0.80m的平台上有一轻质弹簧,其左端固定于竖直挡板上,右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块相接触(不粘连)OA段粗糙且长度等于弹簧原长,其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点,与OA段的动摩擦因数μ=0.50。现对物块施加一个水平向左的外力F,大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x=0.40m到达B点,到达B点时速度为零,随即撤去外力F,物块在弹簧弹力作用下向右运动,从M点离开平台,落到地面上N点,取g=10m/s2,求

(1)弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能。

(2)MN的水平距离。

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【题目】某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置:水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验时,保持轨道和细线水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动实现平衡摩擦力.

1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_____(回答

2)实验需要用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如图2所示,则d_______mm

3)实验获得以下测量数据:小车(含传感器和挡光板)的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和光电门2的中心距离x,某次实验过程:力传感器的读数F,小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1t2.小车通过光电门2后砝码盘才落地,重力加速度为g.该实验对小车需验证的表达式是_______________(用实验中测出的物理量表示).

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【题目】如图所示,用铝板制成U形框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中,使整体在匀强磁场中沿垂直磁场方向向左以速度v匀速运动,悬线拉力为FT,则(  )

A. 悬线竖直,FT=mg

B. 悬线竖直,FT>mg

C. 悬线竖直,FT<mg

D. 无法确定FT的大小和方向

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【题目】单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系,和双缝干涉实验中所产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系相同。利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数,线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量。下图是实验的示意图,挡光片A固定,挡光片B放置在待测金属棒上端,AB间形成平直的狭缝,激光通过狭缝,在光屏上形成衍射图样,温度升高,金属棒碰撞使得狭缝宽度发生变化,衍射图样也随之发生变化。在激光波长已知的情况下,通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度,可算出狭缝宽度及变化,进而计算出金属的线膨胀系数。下列说法正确的是( )

A. 使用激光波长越短,其它实验条件不变,中央亮条纹宽度越宽

B. 相同实验条件下,金属的膨胀量越大,中央亮条纹宽度越窄

C. 相同实验条件下,中央亮条纹宽度变化越大,说明金属膨胀量越大

D. 狭缝到光屏距离越大,其它实验条件相同,测得金属的线膨胀系数越大

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【题目】用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(rR)的圆环.圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B.圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则(  )

A. 此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流

B. 圆环因受到了向下的安培力而加速下落

C. 此时圆环的加速度

D. 如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度

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【题目】如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(EB已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则 ( )

A. 小球可能带正电

B. 小球做匀速圆周运动的半径为

C. 小球做匀速圆周运动的周期为

D. 若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加

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【题目】如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一电阻值R=的电阻,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=0.5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω;导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的MN处同时将ab由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场。(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g10m/s2ab电流间的相互作用不计),求:

(1)b穿越磁场的过程中ab两导体棒上产生的热量之比;

(2)ab两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量;

(3)MN两点之间的距离。

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【题目】如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0L。先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是 (  )

A. 金属线框进入磁场时感应电流的方向为abcda

B. 金属线框离开磁场时感应电流的方向为adcba

C. 金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D. 向左摆动进入或离开磁场的过程中,所受安培力方向向右;向右摆动进入或离开磁场的过程中,所受安培力方向向左

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