如圖所示,兩條平行的金屬導軌MN、PQ固定在絕緣水平面上,兩導軌之間距離L=1m,且MP、AB、CD、EF之間間距也均為L=1m,導軌MN、PQ和MP單位長度電阻均為,虛線AB右側(cè)空間存在勻強磁場,磁場方向豎直向下,且大小隨時間的變化關(guān)系為:
,導體棒開始時在外力作用下靜止于CD處,若導體棒電阻的不計,求:
(1)通過導體棒的電流大小和方向;
(2)若導體棒在外力作用下以2m/s的速度勻速向右運動,在t=0時刻剛好經(jīng)過CD處,則此時導體棒所受的安培力為多大;
(3)在第(2)問的情景下,導體棒從CD勻速運動到EF的過程中安培力做的功為多少?
(1)導體棒不動時,回路中產(chǎn)生感生感應電動勢,根據(jù)法拉第電磁感應定律:
① (2分)
而此時回路總電阻: ② (1分)
由閉合電路歐姆定律: ③ (1分)
由①②③解得: (1分)
根據(jù)楞次定律可知電流的方向為D到C (1分)
(2)導體棒勻速運動時,同時產(chǎn)生感生和動生感應電動勢,由楞次定律可知,方向相同,根據(jù)法拉第電磁感應定律:
④ (2分)
由閉合電路歐姆定律: ⑤ (1分)
導體棒所受的安培力: ⑥ (1分)
由②④⑤⑥解得: (1分)
(3) 根據(jù)法拉第電磁感應定律,t時刻的總電動勢為:
⑦ (1分)
t時刻回路的總電電阻為: ⑧ (1分)
t時刻通過導體棒的電流為: ⑨
由⑦⑧⑨解得:代入數(shù)據(jù)得: (1分)
即回路電流外為定值,與時間無關(guān),所以導體棒所受安培力隨時間均勻變化;而導體棒勻速運動,從而安培力隨位移也均勻變化,則導體棒運動到CD處所受安培力為:
⑩ (1分)
(1分)
則安培力所做的功為:
(1分)
由⑩解得:
(1分)
科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,空中固定一傾角為的斜面,物體
從斜面上
處由靜止下滑,斜面的動摩擦因數(shù)
,
掉落到小車
的最左端表面上后立即與
以相同的水平速度
向左運動,接著
與擋板
發(fā)生了第一次碰撞,碰后
相對于
靜止時的位置離
最左端的距離等于車長的
.此后
又與
發(fā)生了多次碰撞,最后
恰未從小車上滑落.若物塊與擋板發(fā)生碰撞時無機械能損失且碰撞時間極短,水平地面光滑,
,試求:
⑴離開斜面時的速度
⑵確定與
的質(zhì)量關(guān)系
⑶若,則
從靜止下落,到第一次與
碰后相對于
靜止的過程中,合外力對
所做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:
在物理學發(fā)展過程中,有許多偉大的科學家做出了巨大貢獻。關(guān)于科學家和他們的貢獻,下列說法正確的是
A.密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值
B.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律
C.庫侖最早引入電場概念,并采用了電場線描述電場
D.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應,并發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,U型剛性容器質(zhì)量M=2kg,靜止在光滑水平地面上,將一質(zhì)量m=0.5kg,初速度v0=5m/s,且方向水平向右的鋼塊(可視為質(zhì)點)放在容器中間,讓二者發(fā)生相對滑動。已知鋼塊與容器底部接觸面粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,容器內(nèi)壁間距L=1m,鋼塊與容器壁多次彈性碰撞后恰好回到容器正中間,并與容器相對靜止,求:
①整個過程中系統(tǒng)損失的機械能;
②整個過程中鋼塊與容器碰撞次數(shù)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
A、B為兩個用相同材料、相同橫截面積的導線繞制成邊長不等的正方形單匝閉合線圈,它們在同一勻強磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生正弦交變電流。電動勢e隨時間t的變化關(guān)系分別如圖所示,則:
A.穿過A線圈的磁通量的最大值為
B.A、B兩線圈轉(zhuǎn)動的邊長之比為2:3
C.從t=0到t=0.06s內(nèi), A、B兩線圈上產(chǎn)生的熱量之比為2:3
D.從t=0到t=0.06s,A線圈磁通量變化量為0
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科目:高中物理 來源: 題型:
在居室裝潢中經(jīng)常會用到大理石、花崗巖等裝飾材料,這些巖石都不同程度的含有放射性元素,會釋放出、
、
射線。下列有關(guān)放射性知識的說法正確的是: (填入正確選項前的字母。選對1個給3分,選對2個給4分,選對3個給6分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。
A、放射性元素發(fā)生衰變時釋放出電子,說明電子是原子核的組成部分
B、射線的電離能力比
射線的電離能力強得多,可以用于消除靜電
C、射線是電磁波,在三種射線中穿透本領最強
D、氡的半衰期是3.8天,若有16個氡原子核,則經(jīng)過7.6天后一定只剩下4個氡原子核
E、很高的溫度或者很大的壓強都不能改變放射性元素的半衰期
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,一理想變壓器原線圈接正弦交變電源,副線圈接有三盞相同的燈(不計燈絲電阻的變化),燈上均標有(36V , 6W)字樣,此時L1恰正常發(fā)光,圖中兩個電表均為理想電表,其中電流表顯示讀數(shù)為0.5A,下列說法正確的是( )
A.原、副線圈匝數(shù)之比為3︰1
B.變壓器的輸入功率為12W
C.電壓表的讀數(shù)為18V
D.若L3突然斷路,則L1變暗,L2變亮,輸入功率減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,在M、N兩點固定等量的異種電荷,O點是MN連線上的中點,a、b兩點在連線上并關(guān)于O點對稱,c、d是中垂線上關(guān)于O點對稱的兩點,則
A.a(chǎn)、b、c、d四點場強方向相同,并且有:Ea=Eb>Ec=Ed
B.a(chǎn)、b兩點電勢相等且大于c、d兩點的電勢
C.將一帶正電的粒子從c點沿cad折線移動到d點,電場力做正功
D.將一帶正電的粒子(不計粒子重力)由a點釋放,粒子一定沿直線運動到b,且粒子動能與粒子運動時間的平方成正比
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,在光滑的水平直線導軌上,有質(zhì)量分別為2m和m,帶電量分別為2q、q(q>0)的兩個形狀相同的小球A、B正相向運動,某時刻A、B兩球的速度大小分別為vA、vB。由于靜電斥力作用,A球先開始反向運動,它們不會相碰,最終兩球都反向運動。則___(填選項前的字母)
A.vA>vB B.vA<vB
C.vA=vB D. vB>vA>
vB
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