(10分)如圖所示,電阻為R的長直螺線管,其兩端通過電阻可忽略的導(dǎo)線相連接。一個質(zhì)量為m的小條形磁鐵A從靜止開始落入其中,經(jīng)過一段距離后以速度v做勻速運動。假設(shè)小磁鐵在下落過程中始終沿螺線管的軸線運動且無翻轉(zhuǎn)。

(1)定性分析說明:小磁鐵的磁性越強(qiáng),最后勻速運動的速度就越。

(2)小磁鐵做勻速運動時在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢約為多少?

(1)見解析(2)

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)楞次定律,小磁鐵的磁性越強(qiáng),通過導(dǎo)線環(huán)的磁通量的變化率越大,因此下落過程中在導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,此感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場也越強(qiáng),從而對小磁鐵的阻礙也越大,小磁鐵向下運動的加速度越小,因此其極限速度就越小。 (5分)

(2)設(shè)小磁鐵做勻速運動時,下落距離h,在此過程中有

(2分)

式中Q為小磁鐵下落過程中在螺線管中產(chǎn)生的焦耳熱,其大小為

(1分)

式中E是感應(yīng)電動勢,△t是小磁鐵通過距離所需的時間。

由于小磁鐵勻速運動,因此有

(1分)

聯(lián)立可解得(1分)

考點:電磁感應(yīng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東省淄博市高二期末考試物理卷(解析版) 題型:實驗題

有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I—U圖線.現(xiàn)有下列器材供選用:

A.電壓表(0~5 V,內(nèi)阻約10 kΩ)

B.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻約20 kΩ)

C.電流表(0~3 A,內(nèi)阻約1 Ω)

D.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻約0.4 Ω)

E.滑動變阻器(10 Ω,2 A)

F.滑動變阻器(500 Ω,1 A)

G.學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)實驗中所用電壓表選 ,電流表選用 ,滑動變阻器選用 .

(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖,

(3)根據(jù)所畫電路圖,試將如上圖所示的器材連成實物電路.

(4)利用實驗數(shù)據(jù)繪出小燈泡的伏安特性曲線如乙圖所示,分析曲線說明小燈泡電阻變化的特點:

(5)若把電器元件Z和小燈泡接入如圖(丙)所示的電路中時,通過Z的電流為0.22A,已知A.B兩端電壓恒為2.5V,則此時燈泡L的功率約為 W(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年寧夏銀川市高三上期期末考試物理卷(解析版) 題型:實驗題

測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖1所示的裝置,圖中長木板水平固定。

(1)實驗過程中,電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上,調(diào)整定滑輪高度,使 。

(2)已知重力加速度為,測得木塊的質(zhì)量為,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為,木塊的加速度為,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)

(3)如圖2所示為木塊在長木板上帶動紙帶運動時打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出。從紙帶上測出cm,cm, cm,cm。則木塊加速度大小 m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江西宜春市四校高三第一次聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:實驗題

金屬材料的電阻率通常隨溫度的升高而增大,半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減少.某同學(xué)需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z,并測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.

(1)他應(yīng)選用下圖所示的 電路進(jìn)行實驗

(2)實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是 (填“金屬材料”或“半導(dǎo)體材料”).

U/V

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

(3)用螺旋測微器測量線狀元件Z的直徑如圖所示,則元件Z的直徑是 mm.

(4)把元件Z接入如圖所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時,電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時,電流表的讀數(shù)為0.80A,不計電流表的內(nèi)阻.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為 ___V,內(nèi)阻為 Ω.

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年江西宜春市四校高三第一次聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

美國航天局電視直播畫面顯示,美國東部時間2013年11月18日13時28分(北京時間19日2時28分),在一片濃煙之中,“火星大氣與揮發(fā)演化”探測器搭乘“宇宙神V型”火箭,從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地沖天而起,開始前往火星的旅程。探測器于2014年9月22日抵達(dá)火星軌道,火星也是繞太陽運行的行星之一,且火星周圍也有衛(wèi)星繞其運行。如果要通過觀測求得火星的質(zhì)量,則需要測量的物理量有( )

A.火星繞太陽運動的周期和軌道半徑

B.火星的衛(wèi)星繞火星運動的周期和軌道半徑

C.火星繞太陽運動的周期和火星的衛(wèi)星繞火星運動的軌道半徑

D.火星的衛(wèi)星繞火星運動的周期和火星繞太陽運動的軌道半徑

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年北京東城區(qū)示范校高三上期綜合能力測試物理卷(解析版) 題型:實驗題

在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中,打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz,記錄小車做勻變速運動情況的紙帶如圖所示。在紙帶上選定標(biāo)為0~5的六個記數(shù)點,相鄰兩個記數(shù)點之間還有四個點沒有畫出。在紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”記數(shù)點對齊。由圖可知,打下記數(shù)點1時小車運動的速度大小為__________;小車運動的加速度大小為__________。從減小測量誤差的角度來看,利用這條紙帶計算打下第__________個記數(shù)點時小車運動的速度大小最為準(zhǔn)確。

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年北京東城區(qū)示范校高三上期綜合能力測試物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖甲所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量分別為m和M的物塊A、B用輕彈簧相連,兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同,它們的質(zhì)量之比m:M=1:2。當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊以相同的加速度向右加速運動時(如圖甲所示),彈簧的伸長量為;當(dāng)用同樣大小的力F豎直向上拉B且兩物塊以相同的加速度豎直向上運動時(如圖乙所示),彈簧的伸長量為,則等于( )

A. 11 B. 12 C. 21 D. 23

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東滕州三中高二上期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

虛線a、b、c、d表示勻強(qiáng)電場中的4個等勢面。兩個帶電粒子M、N(重力忽略不計,也不考慮兩粒子間的相互作用)以平行于等勢面的初速度射入電場,運動軌跡分別如圖中MPN和NQM所示。已知M是帶正電的粒子,則下列說法中正確的是

A.N一定也帶正電

B.a(chǎn)處的電勢高于b處的電勢,a處的電場強(qiáng)度大于b處的電場強(qiáng)度

C.帶電粒子N的動能減小,電勢能增大

D.帶電粒子N的動能增大,電勢能減小

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科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年廣東省肇慶市高二上學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:計算題

在傾角為α的光滑斜軌上,置有一通有電流I、長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒. 如下圖所示,重力加速度為g.

(1)欲使導(dǎo)體棒靜止在斜軌上,且對斜軌無壓力,所加勻強(qiáng)磁場B的大小是多少?方向如何?

(2)欲使導(dǎo)體棒靜止在斜軌上,所加勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B的最小值為多少?方向如何?

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同步練習(xí)冊答案