【題目】CDEF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,磁場區(qū)域的長度為d,如圖所示導(dǎo)軌的右端接有一電阻R,左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好,且動摩擦因數(shù)為μ,則下列說法中正確的是(

A.電阻R的最大電流為

B.流過電阻R的電荷量為

C.整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

D.電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為

【答案】ABC

【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時,只有重力做功,機械能守恒,由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時的速度,由求出感應(yīng)電動勢,然后求出感應(yīng)電流;由

可以求出流過電阻R的電荷量;克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,由動能定理(或能量守恒定律)可以求出克服安培力做功,得到導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱。

A.金屬棒下滑過程中,由機械能守恒定律得

所以金屬棒到達(dá)水平面時的速度

金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場受到向左的安培力做減速運動,則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時的速度最大,所以最大感應(yīng)電動勢為,最大的感應(yīng)電流為

A正確;

B.流過電阻R的電荷量為

B正確;

C.金屬棒在整個運動過程中,由動能定理得

則克服安培力做功

所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

C正確;

D.克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,電阻與導(dǎo)體棒電阻相等,通過它們的電流相等,則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為

D錯誤。

故選ABC。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線框內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,磁場區(qū)域上下寬度為l;質(zhì)量為m、邊長為l的正方形線圈abcd平面保持豎直,ab邊保持水平的從距離磁場上邊緣一定高處由靜止下落,以速度v進(jìn)入磁場,經(jīng)一段時間又以相同的速度v穿出磁場,重力加速為g。下列判斷正確的是(  )

A.線圈的電阻

B.進(jìn)入磁場前線圈下落的高度

C.穿過磁場的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量

D.線圈穿過磁場所用時間

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗裝置如圖所示,用細(xì)繩豎直懸掛一個多匝矩形線圈,細(xì)繩與傳感器相連,傳感器可以讀出細(xì)繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間,使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于NS極之間的區(qū)域中。接通電路的開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當(dāng)電流表讀數(shù)為時,傳感器的讀數(shù)為;保持ab中的電流大小不變,方向相反,傳感器的讀數(shù)變?yōu)?/span>)。已知金屬線框的匝數(shù)為n,ab邊長為L,重力加速度為g,則可得到( 。

A.金屬線框的質(zhì)量

B.N、S極之間的磁感應(yīng)強度

C.傳感器的讀數(shù)為時,ab中的電流方向為ba

D.減小電流I重復(fù)實驗,則、均減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)規(guī)劃建設(shè)一新機場,請你幫助設(shè)計飛機跑道。假設(shè)飛機質(zhì)量,起飛速度是80m/s。

(1)若飛機在加速滑行過程中發(fā)動機實際功率保持為額定功率P =8000kW,飛機在起飛前瞬間加速度a=0.4m/s2,求飛機在起飛前瞬間受到的阻力大小;

(2)若飛機在加速滑行過程中牽引力恒為F=9×104N,受到的平均阻力,如果允許飛機在達(dá)到起飛速度的瞬間因故而停止起飛,立即關(guān)閉發(fā)動機后能以大小的恒定加速度減速而停下,為確保飛機不滑出跑道,則跑道的長度至少多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示,則(

A.t=0.005s時線框的磁通量變化率為零

B.t=0.01s時線框平面與中性面重合

C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為300V

D.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中,S為單刀雙擲開關(guān),電表為理想電表,Rt為熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減小),理想變壓器原線圈接圖乙所示的正弦交流電。則( 。

A.變壓器原線圈中交流電壓u的表達(dá)式

B.S接在a端,Rt溫度升高時,變壓器的輸入功率變大

C.S接在a端,Rt溫度升高時,電壓表和電流表的示數(shù)均變大

D.Sa切換到bRt消耗的功率變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行驗證動量守恒定律的實驗。在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門。水平平臺上A點右側(cè)摩擦很小,可忽略不計,左側(cè)為水平面,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g。采用的實驗步驟如下:

A.在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片;

B.用天平分別測出小滑塊a(含擋光片)和小球b的質(zhì)量mamb;

C.在ab間用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮了的輕短彈簧,靜止放置在平臺上;

D.細(xì)線燒斷后,a、b瞬間被彈開,向相反方向運動;

E.記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t;

F.小球b從平臺邊緣飛出后,落在水平地面的B點,用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離s;

G.改變彈簧壓縮量,進(jìn)行多次測量。

(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度,如圖乙所示,則遮光條的寬度為__________mm

(2)該實驗要驗證動量守恒定律,則只需驗證a、b兩物體彈開后的動量大小相等,即________(用上述實驗所涉及物理量的字母表示)。

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【題目】熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工,該設(shè)備工作時,先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中,然后爐腔升溫,利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料進(jìn)行加工處理,改變其性能,一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積,腔顱腔抽真空后,在室溫下用壓縮機將多瓶氬氣壓入到爐腔中,使得爐腔中氣體在室溫下的壓強至少為,已知每瓶氬氣的容積,使用前瓶中氣體壓強,使用后瓶中剩余氣體壓強;室溫為,加壓后的氬氣可視為理想氣體。

(1)求至少要準(zhǔn)備的氬氣瓶數(shù);

(2)若將爐腔中氣體在室溫下的壓強增大至后,用升高溫度的方法繼續(xù)使?fàn)t腔內(nèi)壓強增加到,求此時爐腔中氣體的溫度

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【題目】為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1m2的兩個小車,用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來,重物的質(zhì)量為m0,忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦,使兩車同時從靜止開始運動,同時停止,兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1x2。

(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比,只需驗證表達(dá)式____________成立。(用題中所給物理量表示)

(2)實驗中____________(需要不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

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