9.如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°).其中MN與PQ平行且間距為L,導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直.質(zhì)量為m金屬棒ab由靜止開始沿導棒下滑,并與兩導軌始終垂直且良好接觸.a(chǎn)b棒與導軌電阻不計,接入電路的電阻為R,當b棒下滑距離S時,棒的速度大小為v,根據(jù)以上條件可以求出這一過程中( 。
A.電阻R的焦耳熱QR=mgsinθ-$\frac{1}{2}$mv2B.通過電阻R的電荷量q=$\frac{BLS}{R}$
C.下滑時間t=$\frac{2s}{v}$D.流過R的電流I=$\frac{BLv}{2R}$

分析 金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑,做加速度逐漸減小的變加速運動.由運動學公式,法拉第電磁感應定律、能量守恒定律等研究處理.

解答 解:A、根據(jù)能量守恒得:棒產(chǎn)生的焦耳熱為 Q=mgSsinθ-$\frac{1}{2}$mv2,故A錯誤;
B、通過ab棒截面的電量 q=$\overline{I}$t=$\frac{\overline{E}}{R}$t=$\frac{BL\overline{v}t}{R}$=$\frac{BLS}{R}$,故B正確.
C、金屬棒ab開始做加速度逐漸減小的變加速運動,不是勻變速直線運動,平均速度不等于$\frac{1}{2}$v,因此下滑時間t≠$\frac{2s}{v}$,故C錯誤.
D、由于棒的平均速度不等于$\frac{1}{2}$v,那么流過R的電流I≠$\frac{BLv}{2R}$.故D錯誤.
故選:B.

點評 本題根據(jù)棒的運動情況,結(jié)合圖象的物理意義分析位移關系時,要抓住速度圖象的斜率等于加速度;同時要結(jié)合功能關系進行分析;感應電量與棒運動位移有關,常常知道電量可求位移,或知道位移,可求電量,這種思路要熟悉.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.三個質(zhì)點A、B、C同時從N點出發(fā),同時到達M點,三質(zhì)點的運動軌跡如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.到達M點的瞬間速率一定是A的大
B.三個質(zhì)點從N到M的平均速度相同
C.三個質(zhì)點從N到M的平均速率相同
D.A質(zhì)點從N到M的平均速度方向與任意時刻瞬時速度方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.關于電源和電動勢的說法錯誤的是( 。
A.電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B.閉合電路電源兩級間的電壓就等于電動勢
C.電動勢的單位是“伏特”
D.電動勢由電源本身的性質(zhì)決定

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.勻強電場的方向豎直向下,在該電場中有一與電場方向成θ=30°的光滑絕緣桿MN,在桿的頂端M點將一質(zhì)量為m的帶電量為q的帶正電的小滑塊A無初速釋放,另一完全相同的小滑塊B由M點以水平向右的速率拋出,已知兩小滑塊均可視為質(zhì)點,經(jīng)過一段時間,兩滑塊都能到達N點,電場強度E=$\frac{mg}{q}$,桿長為L,重力加速度為g,忽略空氣阻力影響,則( 。
A.兩滑塊由M到N的過程中動能的增加量相同
B.兩滑塊到達N點的速度相等
C.兩滑塊由M到N的過程電場力做功均為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mgL
D.滑塊B從M到N時間為滑塊A的$\sqrt{2}$倍

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框沿光滑水平面運動,以速度v1開始進入一磁感應強度為B的有界勻強磁場區(qū)域,最終以速度v2滑出磁場.設線框在運動過程中速度方向始終與磁場邊界垂直,磁場的寬度大于L(如圖所示).剛進入磁場瞬時,線框中的感應電流為I1.下列說法正確的是( 。
A.線框完全在磁場中時的運動速度v=$\frac{{{v_1}-{v_2}}}{2}$
B.線框滑出磁場時的電流I2=$\frac{{{v_1}{I_1}}}{v_2}$
C.進入磁場的過程中,通過線框的電量q=$\frac{{L{I_1}}}{v_1}$
D.整個穿越磁場的過程中通過線框的總電量Q=$\frac{{B{L^2}}}{R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖(a)所示,一對金屬導軌平行固定放置在同一水平面上,間距l(xiāng)=0.2m,兩導軌左端a、b用直導線連接一阻值R=0.2Ω的電阻.在距導軌左端d=0.3m處垂直于導軌放置著一根阻值r=0.1Ω的金屬棒PQ,棒的中點通過一跨過光滑定滑輪的輕繩懸掛一個質(zhì)量m=0.03的砝碼.此時棒PQ剛好能保持靜止.接著在整個導軌所在的平面內(nèi)加上一方向豎直向上的勻強磁場,磁場的磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖(b)所示.不計導軌和導線的電阻,不計回路產(chǎn)生的感應電流對磁場的影響,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)棒PQ保持靜止時,通過電阻R的電流的大小和方向;
(2)從開始到棒PQ即將運動過程,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖甲所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌相距l(xiāng)=0.4 m,導軌平面與水平面成θ=30°角,下端通過導線連接阻值R=0.5Ω的電阻.金屬棒ab阻值r=0.3Ω,質(zhì)量m=0.2kg,放在兩導軌上,與導軌垂直并保持良好接觸.其余部分電阻不計,整個裝置處于垂直導軌平面向上的勻強磁場中.取g=10 m/s2
(1)若磁場是均勻增大的勻強磁場,在開始計時即t=0時刻磁感應強度B0=2.0T,為保持金屬棒靜止,作用在金屬棒上平行斜面向上的外力F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,求磁感應強度B隨時間t變化的關系.
(2)若磁場是磁感應強度大小恒為B1的勻強磁場,通過額定功率P=10W的小電動機對金屬棒施加平行斜面向上的牽引力,使其從靜止開始沿導軌做勻加速度直線運動,經(jīng)過$\frac{8}{7}$ s電動機達到額定功率,此后電動機功率保持不變,金屬棒運動的v-t圖象如圖丙所示.試求磁感應強度B1的大小和小電動機剛達到額定功率時金屬棒的速度v1的大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖所示,A、B兩小球用等長的絕緣細線懸掛在支架上,A球帶電3×10-6C的正電荷,B球帶等量的負電荷,兩懸點相距3cm,在外加勻強電場作用下,兩球都在各自懸點正下方處于平衡狀態(tài),求該場強的大小和方向.(已知靜電力常量為9.0×109N•m2/C2

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中.
(1)電磁打點計時器是一種使用交流(填“交流”或“直流”)電源的儀器.當所接電源頻率是50Hz時,它每隔0.02s打一次點.
(2)接通電源與釋放紙帶,讓紙帶(隨小車)開始運動,操作正確的是A
A.先接通電源,后釋放紙帶
B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶的同時接通電源
D.先接通電源或先釋放紙帶都可以
(3)如圖所示為某次小車實驗時打出的紙帶,打點計時器每隔0.02s打一個點,圖中O點為第一個點,A、B、C、D為每隔4點選定的計數(shù)點.根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù),紙帶在B、D間的平均速度為100cm/s,打B點時紙帶的瞬時速度為85  cm/s,小車運動的加速度是1.5m/s2

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