练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （18分）如图所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5W的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5W的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求：

    （1）金属棒匀速运动时的速度；
    （2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
    （3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
    改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。
    4 m/s   1.2 J    0.54 T   m sinθ
    （1）金属棒受力平衡，所以
    Mg＝mg sin θ＋       （1）              （2分）
    所求速度为：v＝＝4 m/s       （2）     （2分）
    （2）对系统由能量守恒有：
    Mgs="mgs" sin θ+2Q+（M＋m）v2          （3）                （3分）
    所求热量为： Q＝（Mgs－mgs sin θ）/2－（M＋m）v2/4＝1.2 J （4） （2分）
    （3）由上（2）式变换成速度与质量的函数关系为：
    v＝＝M－       （5）        （2分）
    再由图象可得：＝，B1＝0.54 T                          （2分）
    （4） 由上（5）式的函数关系可知，当B2＝2B1时，图线的斜率减小为原来的1/4。（画出图线3分）
    与M轴的交点不变，与M轴的交点为M="m" sinθ。                  （2分）
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图12－14所示，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽，左端连接阻值为0.4W的电阻R，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1W的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m＝2.4g的重物，图中，开始重物与水平地面接触并处于静止，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感强度，并且的规律在增大，不计摩擦阻力，求至少经过多长时间才能将重物吊起？（）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im,设灯泡的电阻为R，其它电阻不计。从如图位置开始计时，则    
    A．Im= BL2 /RB．电路中交流电的表达式为Imsint
    C．电流表的读数为Im/2D．电阻R上产生的电功率为

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    实验高中南、北校区之间要辅设一条输电线路，该线路要横穿两校区之间的公路，为了保护线路不至被压坏，必须在地下预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过．校方将该要求在学校的物理探究小组中公布并征求电线穿管的方案．经过遴选，目前有如图所示的两种方案进入最后的讨论阶段：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过．如果输电导线输送的电流很强大，那么，下列讨论的结果正确的是
    A．若输送的电流是恒定电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的
    B．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的
    C．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的
    D．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列装置中利用电磁感应原理工作的是（  ）
    A．电动机 B．发电机 C．电磁铁 D．电磁继电器

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示是用金属导线制成一矩形框架abcd，其中ab=cd=2ad=2bc=2l=2m，框架放在水平面上，磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直于框架平面竖直向下，用同样的金属导线MN垂直于ab和cd，从ad处开始以v0=0.5m/s的速度匀速向右运动，已知该金属导线每米电阻为0.1Ω，求在MN从ad向bc运动的过程中：

    （1）MN两点间最大的电势差．
    （2）MN运动过程中框架消耗的最大电功率Pm．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，等腰三角形内以底边中线为界，左右两边分布有垂直纸面向外和垂直纸面向里的等强度匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示位置.以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-位移（）关系的是

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距L，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上。若两导体棒质量均为m、电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q，

    求：
    （1）导体棒MN受到的最大摩擦力；
    （2）导体棒EF上升的最大高度.

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （15分）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置，距离顶端1m，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN，2s后让MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6。求

    （1）1s时流过小灯泡的电流大小和方向；
    （2）小灯泡稳定发光时消耗的电功率；
    （3）小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案