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【题目】如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L0.4m。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN,Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小为B0.5T.在区域Ⅰ中,将质量m10.1kg,电阻R10.1Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域Ⅱ中将质量m20.4kg,电阻R20.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,abcd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g10m/s2,问

1cd下滑的过程中,ab中的电流方向;

2ab将要向上滑动时,cd的速度v多大;

3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是多少。

4)总结电磁感应中求电热的方法

【答案】1ab 25m/s 31.3J 4)一、利用能量守恒定律求解,二、克服安培力所做的功等整个回路中的产生的热量,三、利用焦耳定律求解。

【解析】

(1)由右手定则可以判断电流方向由a流向b

(2)开始放置ab刚好不下滑时,ab所受摩擦力为最大摩擦力,设其为Fmax,有

ab刚好要上滑时,cd棒的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律有,设电路中的感应电流为I,由闭合电路欧姆定律有

ab所受安培力为F,有

此时ab受到的最大摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件有

联立代入数据解得:

(3)cd棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q,由能量守恒定律有

由串联电路规律有

联立解得:

(4)电磁感应中求电热的方法:一、利用能量守恒定律求解,二、克服安培力所做的功等整个回路中的产生的热量,三、利用焦耳定律求解。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】甲车以14m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以6m/s的速度与甲车同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边时以0.5m/s2加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:

(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;

(2)乙车追上甲车所用时间。

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【题目】如图所示,倾角为37的斜面长L=19m,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出,与此同时释放在斜面顶端的滑块,经过一段时间后小球恰好能以垂直斜面的方向击中滑块(小球和滑块均可视为质点,重力加速度g=10m/s2sin37=06cos37=08

求:(1)抛出点O离斜面底端的高度;

2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,AB是长Llm的绝缘水平面,BD段为半径R0.2m的绝缘光滑半圆轨道,两段轨道相切于B点,轨道AB处于在竖直向下的匀强电场中,场强大小E4.0×102V/m 一质量为m2.0×102kg,所带电荷量q=+5.0×104C的小球,以v04.0m/s的速度从A点沿水平轨道向右运动,进入半圆轨道后, 恰能通过最高点Dg10m/s2(小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移),求:

1)滑块通过D点时的速度大小;

2)滑块在B点时,滑块对轨道压力大小;

3)轨道AB与小球的动摩擦因数.

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【题目】为了探究加速度a与力F的关系,某小组同学设计了如图甲所示的实验装置,力传感器可测出小车所受拉力大小,小车和力传感器的总质量为M,砂和砂桶的质量为m,滑轮的质量m0.

1)实验时,一定要进行的操作是____

A.用天平测量滑轮的质量m0

B.用天平测出小车和力传感器的质量M

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

2)丙同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),测得AC长为14.56cm CD长为11.15cmDE长为13.73cm.己知打点计时器采用的是周期为0.02s的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留三位有效数字);

3)丁同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标成一夹角,则图线的斜率k____.(用Mmm0g中的符号表示).

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【题目】在物理学发展过程中,许多科学家做出了贡献。下列说法不正确的是()

A.库仑在前人工作的基础上总结出库仑定律

B.美国物理学家密立根利用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量

C.最初是焦耳用实验直接测得的用于计算电热的关系式

D.奥斯特发现了电磁感应现象,并提出了力线的概念,他认为正是通过场(力线)把电作用与磁作用传递到别的电荷或磁体

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【题目】如图所示,带着光滑竖直的三角形斜壁固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行.现给小滑块施加一竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终为脱离斜劈,则有(

A. 轻绳对小球的拉力逐渐增大

B. 小球对斜劈的压力先减小后增大

C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小

D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

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【题目】某同学利用单摆测定当地的重力加速度。

(1)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的________

A.最高点

B.最低点

C.任意位置

(2)用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n=1,单摆每经过标记记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图甲所示,示数为_______________s,则该单摆的周期是T=________s(结果保留三位有效数字)

(3)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆线长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可读出单摆的摆线长度为________m;用游标卡尺测量摆球的直径如图丙所示,则球的直径为________cm;单摆的摆长为________m(计算结果保留三位有效数字)

(4)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=________.

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【题目】如图所示,ABC是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,下列说法中正确的是(  )

A. BC的角速度相等,且小于A的角速度

B. BC的线速度大小相等,且大于A的线速度

C. BC的向心加速度相等,且大于A的向心加速度

D. BC的周期相等,且小于A的周期

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