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【题目】如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角α=530,轨道上端接一只阻值为R=0.4Ω的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.5T,两轨道之间的距离为L=40cm,且轨道足够长,电阻不计。现将一质量为m=3g,有效电阻为r=1.0Ω的金属杆ab放在轨道上,且与两轨道垂直,然后由静止释放,求:

(l)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率;

(2)金属杆ab达到最大速率以后,电阻器R每秒内产生的电热。

【答案】(1)0.84m/s(2)5.76×10-3J

【解析】试题分析:(1)释放后,沿斜面方向受到重力向下的分力和安培力,当达到最大速率vm时,加速度0,根据牛顿第二定律得

2

根据法拉第电磁感应定律此时1

根据闭合电路欧姆定律,1

根据安培力公式1

解得1

2) 根据能的转化和守恒定律,达到最大速度后,电路中产生的焦耳热就等于重力做的功,电路中每秒钟产生的热量为

2

金属杆每秒钟产生的热量为=5.76×10-32

练习册系列答案
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【题目】如图所示为一理想变压器通过二极管给直流电动机供电的简单原理图,现将变压器的原线圈接入电压为220 V的正弦交变电流,变压器原副线圈的匝数之比为22:1 ,理想交流电流表的示数为0.5 A,电动机的内阻为2 Ω,二极管具有单向导电性,下列说法正确的是

A. 电动机两端的电压为10V

B. 理想变压器的输入功率为5W

C. 电动机的热功率为5W

D. 电动机输出的机械功率为4.5W

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【题目】如图所示,宽度为d、厚度为h的金属导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过该导体时,在导体的上、下表面之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明:当磁场不太强时,电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为,式中的比例系数k称为霍尔系数,设载流子的电荷量大小为q,金属导体单位体积内的自由电荷数目为n,下列说法正确的是

A. 导体上表面的电势大于下表面的电势

B. 霍尔系数为

C. 载流子所受静电力的大小

D. 载流子所受洛伦兹力的大小

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【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t秒与t+0.2秒两个时刻,在x轴上(-3m,3m)区间的波形完全相同,如图所示.并且图中M,N两质点在t秒时位移均为,下列说法中不正确的是____

A.该波的最大波速为20m/s

B.(t+0.1)秒时刻,x=-2m处的质点位移一定是a

C.从t秒时刻起,x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置

D.从t秒时刻起,在质点M第一次到达平衡位置时,质点N恰好到达波峰

E.该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象

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【题目】如图所示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线abcdabcd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路,导线框中通有图示方向的电流,处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时

A.导线框将向左摆动

B.导线框将向右摆动

C.从上往下看,导线框将顺时针转动

D.从上往下看,导线框将逆时针转动

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【题目】如图所示,两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面上,导轨上横放着两根电阻均为R的相同导体棒abcd与导轨构成矩形回路。导体棒ab中点与一端固定的轻质弹簧连接,弹簧劲度系数为k,整个装置置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导体棒cd在水平向右的外力作用下以大小为v0的速度向右匀速运动,导轨及接触电阻不计,当导体棒ab稳定时,下列说法正确的是( )

A. 回路中有逆时针方向的感应电流

B. 回路中的感应电流为

C. 外力的功率为

D. 弹簧被拉伸的长度为

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【题目】如图所示为某一带正电点电荷产生的电场中的一条电场线,ABCD为该电场线上的点,相邻两点间距相等,电场线方向由A指向D。一个带正电的粒子从A点由静止释放,运动到B点时的动能为Ek,仅考虑电场力作用,

A. A点到D,电势先升高后降低

B. 粒子一直做匀加速运动

C. 粒子在BC段电势能的减少量大于CD段电势能的减少量

D. 粒子运动到D点时动能等于3Ek

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【题目】如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.

1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需(填字母代号)中的器材.

A.直流电源、天平及砝码

B.直流电源、毫米刻度尺

C.交流电源、天平及砝码

D.交流电源、毫米刻度尺

2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作 图象,其纵轴表示的是 ,横轴表示的是

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【题目】如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ),导线框的速度为v0.经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零.此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力),则(  )

A. 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等

B. 上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多

C. 上升过程中,导线框的加速度逐渐减小

D. 上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率

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