11.如圖所示,水平面上放置兩同心圓形金屬導軌,它們的半徑分別為l、2l;兩導軌之間接一個阻值為R的電阻.在兩導軌間加垂直紙面向里的勻強磁場,磁感強度為B.a(chǎn)b是一根比l稍長的金屬桿,正繞導軌的圓心O以角速度ω勻速轉動.已知ab的阻值也為R,其余電阻不計.則( 。
A.流過電阻的電流方向是從c到dB.a點電勢比b點電勢高
C.ab間的電壓為Bl2ωD.流過R的電流為$\frac{3B{t}^{2}ω}{4R}$

分析 根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向,從而確定電勢的高低,結合轉動切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出感應電動勢的大小,結合閉合電路歐姆定律求出電流以及ab間的電壓.

解答 解:A、根據(jù)右手定則知,通過ab的電流方向為b到a,則通過電阻的電流方向為d到c,故A錯誤.
B、棒中的電流方向為b到a,ab棒相當于電源,a相當于電源的正極,則a點的電勢高于b點,故B正確.
C、根據(jù)轉動切割產(chǎn)生的感應電動勢公式知,感應電動勢E=$Bl\overline{v}=Bl•\frac{2lω+lω}{2}=\frac{3}{2}B{l}^{2}ω$,則ab間的電壓U=$\frac{E}{2R}R=\frac{E}{2}=\frac{3}{4}B{l}^{2}ω$,故C錯誤.
D、流過電阻R的電流I=$\frac{E}{2R}$=$\frac{3B{l}^{2}ω}{4R}$,故D正確.
故選:BD.

點評 本題考查了轉動切割與電路的綜合運用,掌握轉動切割的公式,會運用右手定則判斷感應電流的方向,知道切割的部分相當于電源.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,豎直平面內(nèi)有一個四分之一圓弧AB,OA為水平半徑,現(xiàn)從圓心O處以不同的初速度水平拋出一系列質量相同的小球,這些小球都落到圓弧上,不計空氣阻力,則小球(  )
A.落點越靠近A在空中運動時間越長B.落點越靠近B在空中運動時間越長
C.落點越靠近A機械能越小D.落點越靠近B機械能越大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.寬L=1m的光滑導軌ab、cd平行,固定在水平地面上,且在ac間接有一阻值R為1Ω的定值電阻,如圖所示.整個裝置處于磁感應強度為B=0.5T、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,質量為m=1kg的金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v=2m/s,緊貼導軌向右勻速運動.導軌與導體棒的電阻不計.求:
(1)流過導體棒電流I的大。
(2)為保持導體棒勻速運動,應在導體棒上施加一水平拉力,該拉力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,平行金屬導軌豎直放置,導軌間距為L,僅在虛線MN下面的空間存在著磁感應強度隨高度變化的磁場(在同一水平線上各處磁感應強度相同),磁場方向垂直紙面向里導軌上端跨接一定值電阻R,質量為m的金屬棒兩端各套在導軌上并可在導軌上無摩擦滑動,導軌和金屬棒的電阻不計,將導軌從O處由靜止釋放,進入磁場后正好做勻減速運動,到達P處時速度為M處速度的$\frac{1}{2}$,O點和P點到MN的距離相等為h,重力加速度為g.若已知磁場上邊緣(緊靠MN)的磁感應強度為B0,求:
(1)求金屬棒在磁場中所受安培力F1的大。
(2)求P處磁感應強度BP;
(3)在金屬棒運動到P處的過程中,電阻上共產(chǎn)生多少熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖,光滑斜面PMNQ的傾角為θ,斜面上放置一矩形導體線框abcd,其中ab邊長為l1,bc邊長為l2,線框質量為m、電阻為R,有界勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于斜面向上,ef為磁場的邊界,且ef∥MN.線框在恒力F作用下從靜止開始運動,其ab邊始終保持與底邊MN平行,F(xiàn)沿斜面向上且與斜面平行.已知線框剛進入磁場時做勻速運動,則下列判斷不正確的是( 。
A.線框進入磁場前的加速度為$\frac{F-mgsinθ}{m}$
B.線框進入磁場時的速度為$\frac{(F-mgsinθ)R}{{B}^{2}{{l}_{1}}^{2}}$
C.線框進入磁場時有a→b→c→d方向的感應電流
D.線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為(F-mgsinθ)l1

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,兩條平行的金屬導軌相距L=lm,金屬導軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37°,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中.金屬棒MN和PQ的質量均為m=0.2kg,電阻分別為RMN=1Ω和RPQ=2Ω.MN置于水平導軌上,與水平導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,PQ置于光滑的傾斜導軌上,兩根金屬棒均與導軌垂直且接觸良好.從t=0時刻起,MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a=1m/s2的加速度向右做勻加速直線運動,PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止狀態(tài).t=3s時,PQ棒消耗的電功率為8W,不計導軌的電阻,水平導軌足夠長,MN始終在水平導軌上運動.求:
(1)磁感應強度B的大。
(2)t=0~3s時間內(nèi)通過MN棒的電荷量;
(3)求t=6s時F2的大小和方向;
(4)若改變F1的作用規(guī)律,使MN棒的運動速度v與位移s滿足關系:v=0.4s,PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上.求MN棒從靜止開始到s=5m的過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,a、b是平行金屬導軌,勻強磁場垂直導軌平面,c、d是分別串有電壓表和電流表的金屬棒,它們與導軌接觸良好,當c、d在導軌上運動時,下列哪種情況中兩表均有示數(shù)(  )
A.c、d以相同速度向右運動B.c、d以相同速率相向運動
C.c、d均向右運動,且vc>vdD.d不動,c向左運動

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

20.(1)在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時,已經(jīng)準備的器材有:油酸酒精溶液、滴管、淺盤和水、玻璃板、彩筆,要完成本實驗,還欠缺的器材有量筒、痱子粉、坐標紙.
(2)在用油膜法粗測分子直徑的實驗中,在哪些方面作了理想化的假設將油膜看成單分子膜;將油分子看作球形;認為油分子是一個緊挨一個的;實驗中滴在水面的是酒精油酸溶液而不是純油酸,且只能滴一滴,這是因為純油酸粘滯力較大,直接測量體積時誤差太大;在將酒精油酸溶液滴向水面前,要先在水面上均勻撒些痱子粉,這樣做是因為使酒精可以迅速分散,且油膩聚集均勻,油膜邊界清晰,便于描繪油膜形狀.
(3)圖反映“用油膜法估測分子的大小”實驗中的 4個步驟,將它們按操作先后順序排列應是d、a、c、b(用符號表示).

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1.如圖所示,一個質量m=2kg的物體,在水平向右的恒力F作用下,由靜止開始向右運動,運動12m時撤去拉力F,撤去拉力后,物體繼續(xù)向右滑行14.4m才停止.已知物體與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2,求:
(1)撤去F后物體的運動時間;
(2)恒力F的大。

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