【題目】導(dǎo)體桿水平掛在兩根柔軟導(dǎo)線上,放入磁感強(qiáng)度的豎直向下的磁場中(如圖所示).桿長,質(zhì)量,導(dǎo)線長電容,電容器充電到電壓,接到導(dǎo)線的固定點(diǎn)上.求:

1)當(dāng)電容器放電后(可以認(rèn)為在很短時間內(nèi)放完電),系統(tǒng)離開平衡位置的最大偏角為多少?

2)如果當(dāng)電容的電容器充電到相同電壓再接入系統(tǒng)時,系統(tǒng)最大偏角,那么當(dāng)接上另一個電容器并且也充電到相同電壓再接入系統(tǒng)時,系統(tǒng)最大偏角,則該電容器的電容為多少?

【答案】1 2

【解析】

1)當(dāng)電容器接通時電流開始通過桿,由此受到安培力作用:

電流隨時間從最大值平穩(wěn)地減小到零,所以安培力與時間有關(guān).

由于電容器放電時間很短,可以認(rèn)為在時間內(nèi)桿離開平衡位置位移小并且桿在水平方向獲得動量.將時間分成大量元段,其間每一元段的安培力可以認(rèn)為是恒定的,根據(jù)動量定理列出方程

,及

式中為通過桿的電荷.到電容器放電完畢時,有,

所以,

根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有

由此得

但是

2)因?yàn)?/span>,,

所以,

考慮到均為小角,所以,,

結(jié)果得到

首先,本題解答過程中的是計(jì)算安培力的沖量的典型方法,其結(jié)論可作為推論進(jìn)行應(yīng)用,這一推論不論是在常規(guī)教學(xué)還是在競賽中都有極為廣泛的應(yīng)用;

其次,基于現(xiàn)階段的知識掌握,題目設(shè)置了電容器可以認(rèn)為在很短的時間內(nèi)放完電這一條件,忽略放電結(jié)束時剩余電荷的存在,這實(shí)際上是基于學(xué)生沒有學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的一種近似.因?yàn)椋?dāng)電容器放電結(jié)束時,由于金屬桿在磁場中的運(yùn)動,必然會產(chǎn)生感生電動勢,亦即電容器兩端還會有一定的電壓,則電容器上的電荷也就不可能全部放完.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中地理 來源: 題型:

【題目】 下圖是新疆某沖積扇略圖,甲河流以冰川融水補(bǔ)給為主,E、F分別是最早和最新形成的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。

讀圖完成下面小題。

1與F相比,古代E農(nóng)業(yè)區(qū)的有利條件是

A. 光照充足B. 水源充足

C. 土壤肥沃D. 生態(tài)環(huán)境良好

2E農(nóng)業(yè)區(qū)演變?yōu)樯衬,地表物質(zhì)顆粒粒徑平均大小逐漸增大,主要是因?yàn)?/span>

A. 風(fēng)力侵蝕B. 流水侵蝕

C. 風(fēng)力堆積D. 流水堆積

3下列因素中,有利于圖中所示的沖積扇形成的是

A. 河流落差較小B. 沿途飲水灌溉

C. 冰川融水不足D. 河水蒸發(fā)旺盛

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科目:高中地理 來源: 題型:

【題目】一般情況下,大氣溫度隨著高度增加而下降,可是在某些天氣條件下,地面上空的大氣結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的反,F(xiàn)象,氣象學(xué)上稱之為“逆溫”。讀我國某地區(qū)溫度垂直剖面(單位:℃)示意圖。據(jù)此完成下面小題。

1圖中氣溫垂直分布形成的主要原因是( )

A. 海拔越高,吸收的地面輻射越少 B. 海拔越高,吸收的太陽輻射越少

C. 緯度越高,到達(dá)地面的太陽輻射越少 D. 緯度越高,受冷空氣影響越強(qiáng)

2導(dǎo)致甲處等溫線凸向低緯的主要因素是( )

A. 海拔 B. 緯度位置 C. 大氣環(huán)流 D. 距海遠(yuǎn)近

3下列城市中,逆溫層厚度最大的是( )

A. 鄭州 B. 阜陽 C. 安慶 D. 贛州

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科目:高中地理 來源: 題型:

【題目】 到達(dá)地表的太陽輻射有一部分會被反射回到大氣,反射率與下墊面的性質(zhì)密切相關(guān)。下圖示意我國某考察站測得的一年中地表反射率的變化情況(注:圖中橫坐標(biāo)時間原點(diǎn)為1月1日)。

讀圖,完成下面小題。

1該考察站的地理坐標(biāo)最可能是

A. 78°55′N,11°56′EB. 69°22′S,76°22′E

C. 33°23′N,79°42′ED. 62°12′S,58°57′W

27-9月該考察站的下墊面為

A. 冰雪B. 苔原C. 灌木D. 草原

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【題目】讀“1850年以來美國本土人口遷移的主要流向示意圖”,回答下列問題。

(1)20世紀(jì)60年代末到70年代初,東北部老工業(yè)區(qū)的人口大量遷往西部和南部,其原因是什么?

(2)圖中反映的人口遷移類型是__________________(按是否跨越國界劃分)。

(3)能引起美國人口在本土范圍內(nèi)頻繁遷移的主要原因有(多選)(  )

A.工業(yè)化和城市化的發(fā)展

B.新資源的開發(fā)和新工業(yè)區(qū)的建立

C.環(huán)境質(zhì)量的改善

D.政治難民的影響

(4)20世紀(jì)70年代以后,老工業(yè)區(qū)和城市出現(xiàn)人口回流現(xiàn)象,老工業(yè)區(qū)對其的拉力是 __

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【題目】閱讀下列圖文材料,回答問題。

享有“中國蔬菜之鄉(xiāng)”盛譽(yù)的壽光市,有著得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢和傳承悠久的歷史背景。壽光地區(qū)有適合蔬菜種植的自然條件,又是冬暖式蔬菜大棚的發(fā)祥地。在這里,國際領(lǐng)先的一流技術(shù)高度集聚。世界最先進(jìn)的蔬菜培育、種植、貯達(dá)、園藝等方面技術(shù)的逐漸引進(jìn),使這個地區(qū)成為農(nóng)業(yè)高技術(shù)的角逐平臺。壽光農(nóng)民引進(jìn)國外蔬菜品種,引種南方蔬菜品種,改變蔬菜生長周期,改變蔬菜生長狀態(tài),使產(chǎn)品的獨(dú)特性在全球處于領(lǐng)先地位。

(1)簡述壽光發(fā)展蔬菜生產(chǎn)的有利區(qū)位條件。

(2)壽光蔬菜盛銷全國,甚至出口日本,韓國,其得益于哪些區(qū)位因素的發(fā)展變化?

(3)壽光與海南島相比,在蔬菜生產(chǎn)中存在明顯劣勢的自然條件是什么?壽光是如何克服這一問題發(fā)展蔬菜生產(chǎn)的?

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【題目】下列圖示某城市主要功能區(qū)分布。讀下圖完成下列各題。

1在圖中①、②、③、④對應(yīng)的城市功能區(qū),正確的是

A. ①商業(yè)區(qū)B. ②工業(yè)區(qū)C. ③住宅區(qū)D. ④行政文化區(qū)

2該城鎮(zhèn)擬建高級住宅區(qū),最有可能選擇在

A. B. C. D.

3上海地處長江入?,是“長江經(jīng)濟(jì)帶”發(fā)展的龍頭,它與沿江城市瀘州比較

A. 服務(wù)范圍大B. 人口規(guī)模小C. 城市等級低D. 功能種類少

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【題目】 黃土高原河流的徑流和泥沙主要來源于幾次大的暴雨過程。延河流域分別在1977年7月和2013年7月發(fā)生了兩次極端降水事件,而洪水過程及水沙特征表現(xiàn)差異較大。

讀圖和表,據(jù)此完成下列小題。

1977年7月

2013年7月

最大6小時降雨量

最大12小時降雨量

最大24小時降雨量

最大6小時降雨量

最大12小時降雨量

最大24小時降雨量

48.8 mm

66.1 mm

83.7 mm

69.8 mm

85.2 mm

97.2 mm

1關(guān)于延河流域泥沙特征的描述正確的是(  )

A.1977年流域泥沙顆粒較大,泥沙顆粒越大,數(shù)量越多

B.2013年小粒徑泥沙比重明顯增加,泥沙顆粒明顯變細(xì)

C.2013年流域泥沙顆粒較小,0.01 mm以下粒徑泥沙最多

D.2013較1977年,各粒徑泥沙數(shù)量均有明顯增加

2導(dǎo)致延河流域泥沙粒徑變化的最可能原因是(  )

A.降雨量減少,河流徑流量減少,侵蝕作用減弱

B.流域地形平坦,流速緩慢,沉積作用強(qiáng)

C.大量修筑淤地壩起到顯著的攔沙效果

D.修建梯田,破壞坡面,水土流失加劇

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