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【题目】如图所示,质量为2m的 U形线框ABCD下边长度为L,电阻为R,其它部分电阻不计,其内侧有质量为m,电阻为R的导体棒PQ,PQ与线框相接触良好,可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置,其下方有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。将整个装置从静止释放,在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动,此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为。经过一段时间,导体棒PQ恰好到达磁场上边界,但未进入磁场,PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力,重力加速度为g。求:

(1)线框刚进入磁场时,BC两端的电势差;

(2)导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小;

(3)导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

试题分析:(1)线框刚进入磁场时是做匀速运动。由平衡知识可列:

(2)设导体棒到达磁场上边界速度为,线框底边进入磁场时的速度为;导体棒相对于线框的距离为,线框在磁场中下降的距离为

联解上述方程式得:

(3)线框下降的时间与导体棒下滑的时间相等

联解上述方程式得:

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:MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面成某一夹角,导轨电阻不计;长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,ab的质量m=0.1 kg、电阻R=lΩ;MN、PQ的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱;已知灯泡电阻RL=3Ω,定值电阻R1=7Ω,调节电阻箱使R2 =6Ω,重力加速度g=10 m/s2。现断开开关S,在t=0时刻由静止释放ab,在t=0.5 s时刻闭合S,同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面斜向上;图乙所示为ab的速度随时间变化图像。

(1)求斜面倾角a及磁感应强度B的大小;

(2)ab由静止下滑x=50 m(此前已达到最大速度)的过程中,求整个电路产生的电热;

(3)若只改变电阻箱R2的值。当R2为何值时,ab匀速下滑中R2消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?

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【题目】图为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1).以下说法正确的是_________

A.利用此装置研究匀变速直线运动,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响

B.利用此装置探究加速度与质量的关系并用图象法处理数据时,如果画出的a-m关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比

C.平衡摩擦力时,将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

D.平衡摩擦力时,将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动

(2).小华在利用此装置探究加速度a与力F的关系,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度a的值随钩码个数的增加将趋近于__________的值。

(3).实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组是_____

A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

(4).如图是实验中得到的一条纸带,每隔4个点取一个计数点ABCDEFG7个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm,sEF=5.91cm,sFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=__________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(5).如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比__________(选填:“偏大”、“偏小不变”)。

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【题目】如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Qy轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动。下列说法正确的是( )

A. 圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度可能先增大后减小

B. 圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度可能先增大后减小

C. 增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动

D. 将圆环从杆上P的上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动

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【题目】空中某点,将三个相同小球以相同的初速度V水平抛出、竖直上抛、竖直下抛,则从抛出到落地,下列说法正确的是

A落地时的速度相同

B重力的平均功率相同

C重力做功相同

D落地时重力的即时功率相同

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【题目】如图所示,在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道,外圆内表面光滑,内圆外表面粗糙.一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力.下列说法正确的是

A. ,则小球在整个运动过程克服中摩擦力做功等于mgR

B. 若使小球在最低点的速度大于,则小球在整个运动过程中,机械能守恒

C. 若小球要做一个完整的圆周运动,小球在最低点的速度必须大于等于

D. 若小球第一次运动到最高点,内环对小球的支持力为0.5mg,则小球在最低点对外圆环的压力为5.5mg

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【题目】如图所示,在一矩形半导体薄片的PQ间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在MN间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与_________(“M”“N”)端通过导线相连。

②已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T 变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内补漏的点并画出UH—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为:_______________×10-3VmA-1T-1(保留2位有效数字)。

I(×103A)

3.0

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

UH(×103V)

1.1

1.9

3.4

4.5

6.2

6.8

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【题目】如图所示的理想变压器电路中,变压器原、副线圈的匝数比是10:1,电阻R的阻值为,现在原线圈输入交变电压 的交流电,则下列说法正确的是()

A. 两个电流表的示数之比为1:10 B. 副线圈中电流表A2的示数为1.1A

C. 原线圈中电流表A1的示数大于0.11A D. 定值电阻R消耗的功率为24.2W

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【题目】来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光。带电粒子与地球大气层中的原子相遇,原子吸收带电粒子的一部分能量后,立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒,形成极光。极光的光谱线波长范围约为3100~6700(1 =1010m)。据此推断以下说法错误的是

A. 极光光谱线频率的数量级约为1014Hz~1015Hz

B. 极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关

C. 原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光

D. 对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分

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同步练习册答案
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