如圖,光滑的足夠長的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng),在M、P點和N、Q點間各連接一個額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡,在兩導(dǎo)軌間efhg矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B0,且磁場區(qū)域可以移動。一電阻也為R、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場左邊的導(dǎo)軌上,離燈L1足夠遠(yuǎn),F(xiàn)讓勻強磁場在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動,當(dāng)棒ab剛處于磁場時兩燈恰好正常工作,棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計。

(1) 求磁場移動的速度υ0;

(2) 求在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中整個回路產(chǎn)生的熱量Q;

(3) 若取走導(dǎo)體棒ab,保持磁場不移動(仍在efhg矩形區(qū)域),而是均勻改變磁感應(yīng)強度,為保證兩燈都不會燒壞且有電流通過,試求磁感應(yīng)強度減小到零的最短時間tmin。

 



 (1) 當(dāng)ab剛處于磁場時,燈正好正常工作,則電路中外電壓 U外=U,內(nèi)電壓 U內(nèi)=2U,感應(yīng)電動勢為 E=3U=Blv        (2分)                 (2分)

另解:E=B0 l v0 (2分); 而E= U外+Ir= U+2(U/R)R=3U    (1分)

聯(lián)立得:v0= 3U/ B0 l        (1分)

(2) 因為勻速移動,所以在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中,燈一直正常工作,故燈L1(L2)產(chǎn)生的熱能               (1分)

棒ab中產(chǎn)生的熱能      (1分)

回路中產(chǎn)生的熱能    (2分)

(3)經(jīng)時間t,磁感應(yīng)強度從B0均勻減小到零

感應(yīng)電動勢    (1)            (2分)

感應(yīng)電流                  (2)            (1分)

聯(lián)立(1)(2)得         (3)           (1分)

保證燈不燒壞,電流的最大植為  (4)      (1分)

由(3)式,電流最大對應(yīng)時間最小,聯(lián)立(3)(4)得  

   (5)          (1分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象,圖中R0表示該電阻在0℃時的電阻值,已知圖線的斜率為k 。若用該電阻與電池(電動勢為E、內(nèi)阻為r)、理想電流表A、滑動變阻器R′ 串聯(lián)起來,連接成如圖乙所示的電路。用該電阻做測溫探頭,把電流表A的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”。

(1)根據(jù)圖甲,溫度為t(t>0℃)時電阻R的大小為___________________。

(2)在標(biāo)識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時,需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系。請用E、R0、R′(滑動變阻器接入電路的阻值)、k等物理量表示待測溫度t與電流I的關(guān)系式

t=____________________________。

(3)如果某次測量時,指針正好指在在溫度刻度的10℃到20℃的正中央,則測量值________15℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:


彈簧振子在做簡諧運動時,若某一過程中振子的速率在減小,則此時振子的

(A) 速度與位移方向一定相反

(B) 加速度與速度方向可能相同

(C) 位移可能在減小

(D) 回復(fù)力一定在增大

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科目:高中物理 來源: 題型:


A、B為相同大小的兩個正三角形板塊,如圖所示鉸接于M、 N、P三處并靜止。M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上,A板較厚,質(zhì)量分布均勻,重力為G。B板較薄,重力不計。B的下底邊與A的上底邊均水平。那么,A板對鉸鏈P的作用力的方向為__________;作用力的大小為__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:


 圖(a)為“用DIS描繪電場的等勢線”的實驗裝置圖,實驗過程有如下操作步驟:

① 將其中一個探針與導(dǎo)電紙上某一基準(zhǔn)點接觸,然后在導(dǎo)電紙上移動另一個探針,尋找若干個與此基準(zhǔn)點的電勢差為零的點,并將這些點壓印在白紙上。

② 在一塊平整的木板上,自下而上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙,用圖釘固定。

③ 取出白紙畫出各條等勢線。

④ 合上電鍵。

⑤ 在導(dǎo)電紙上放兩個與它接觸良好的圓柱形電極(圖中A、B),并將兩個電極分別與電源的正負(fù)極相連。

⑥ 重復(fù)步驟,找出其它4個基準(zhǔn)點的等勢點。

⑦ 用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上。在兩電極的連線上選取間距大致相等的5個點作為基準(zhǔn)點,用探針把它們的位置壓印在白紙上。

(1) 本實驗的原理是利用導(dǎo)電紙上形成的_________場來模擬靜電場;

(2) 將每一步驟前的序號按正確的操作順序填寫:__________________;

(3) 實驗中,在兩個電極的連線上選取間距相等的a、b、c、d、e五個點作基準(zhǔn)點,如圖(b)所示,測得a、b兩點間的電壓為U1,b、c兩點間的電壓為U2,則U1______U2 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:


2011年11月3日,我國發(fā)射的“天宮一號”目標(biāo)飛行器與發(fā)射的“神舟八號”飛船成功進行了第一次無人交會對接。假設(shè)對接前“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動的軌道如圖所示,虛線A代表“天宮一號”的軌道,虛線B代表“神舟八號”的軌道,下列說法中正確的是              (       )

(A)“天宮一號”和“神舟八號”的運行速率均大于7.9km/s

(B)“天宮一號”的運行速率小于“神舟八號”的運行速率

(C)“天宮一號”的運行周期小于“神舟八號”的運行周期

(D)“天宮一號”的向心加速度大于“神舟八號”的向心加速度

           

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于O、O′,并處于勻強磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I,且導(dǎo)線保持靜止時,細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。則磁感應(yīng)強度的方向和大小可能為                  (       )

(A)z正向,tanθ               (B)y正向,

(C)x正向,tanθ               (D)沿懸線向上,sinθ

      

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某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺,測量滑塊在木板上運動的最大速度。實驗步驟如下:

①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力,記作G;

②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過水平細(xì)線和固定的彈簧秤相連,如圖(甲)所示。在A端向右緩緩拉動木板,待彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后,將讀數(shù)記作F;

③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量,重復(fù)步驟①和②;實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

G/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

F/N

0.31

0.40

0.49

0.61

0.70

0.81

④如圖(乙)所示,將木板固定在水平桌面上,滑塊置于木板的左端C處,細(xì)線跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接,保持滑塊靜止,測量重物P離地面的高度為h=40cm;

⑤滑塊由靜止釋放后開始運動,最終停在木板上的D點(未與滑輪碰撞),測量C、D間的距離為s=115cm。

 



完成下列作圖和填空:

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙(見答題卡)上作出F-G圖線。

(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ=

_______________(保留2位有效數(shù)字)。

(3)滑塊的最大速度vm=________________m/s。(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示為某一“門”電路的輸入與輸出關(guān)系波形圖。A、B為輸入信號,Z為輸出信號,由圖可知,該門電路是

(A)“或”門                 (B)“與”門

(C)“非”門                 (D)“與非”門

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