【題目】速度可以用光電門(mén)測(cè)量，物理興趣小組的同學(xué)設(shè)想了一個(gè)通過(guò)測(cè)量速度來(lái)得到磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法。他們用密度為d、電阻率為ρ、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長(zhǎng)為L的閉合正方形線(xiàn)框cbb′c′。如圖甲所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場(chǎng)方向平行。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于相對(duì)磁極之間，其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì)�？烧J(rèn)為方框的cc′邊和bb′邊都處在磁極間。方框從靜止開(kāi)始釋放，其平面在下落過(guò)程中保持水平（不計(jì)空氣阻力）。設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向上足夠長(zhǎng)，若測(cè)得方框下落的最大速度為vm，則下列說(shuō)法正確的是

A.線(xiàn)框切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2BLvm

B.線(xiàn)框下落速度為時(shí)所受的安培力大小為

C.線(xiàn)框下落速度為時(shí)的加速度大小為

D.磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為

【答案】ABD

【解析】

A. 方框被釋放后受到重力、安培力作用，由于安培力隨速度的增大而增大，由牛頓第二定律知，方框被釋放后先做速度增大、加速度逐漸減小的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度等于零時(shí)方框的速度達(dá)到最大，此后方框以最大速度vm勻速下落。當(dāng)方框以最大速度vm勻速下落時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為2BLvm，故A正確；

BC.方框下落速度為時(shí)其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均為最大值的一半，由安培力公式可知，其所受安培力F'A也為最大值FA(即重力mg)的一半，由牛頓第二定律可知

mg-F'A=ma，

解得方框的加速度大小為

a=，

選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；

D.速度最大時(shí)，依據(jù)二力平衡條件得

mg=FA，

質(zhì)量

m=4AdL，

方框所受安培力的合力

FA=2BIL，

方框中電流

，

方框切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的最大等效感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=2BLvm，

方框電阻

，

聯(lián)立上述各式解得磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

，

選項(xiàng)D正確；

故選：ABD

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念及公式的理解，其中正確的是(　　)

A.由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比

B.由真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷所帶的電荷量無(wú)關(guān)

C.由電勢(shì)差的定義式可知，帶電荷量為-1 C的點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為1 J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB為1 V

D.由勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式可知，電場(chǎng)強(qiáng)度與兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小成正比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)中，有以下器材：

小燈泡L(3V，0.6A)

滑動(dòng)變阻器R(0～10Ω)

電壓表V1(0～3V)

電壓表V2(0～15V)

電流表A1(0～0.6A)

電流表A2(0～3A)

鉛蓄電池、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干

（1）為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表______________，電壓表____________.

（2）在圖虛線(xiàn)框內(nèi)按要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。（________）

（3）現(xiàn)已描繪出該燈泡的伏安特性曲線(xiàn)如圖所示，若將該元件與5Ω的定值電阻串聯(lián)，再接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)的電源上，則該元件的消耗的功率為_________W。（保留2位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板，可以繞光滑水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是圓心。在B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，若保持力F始終豎直向上，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)，直到AB接近豎直位置的過(guò)程中，力F對(duì)應(yīng)的力矩為M，則M、F大小變化情況是

A.M變小，F不變

B.M、F均變大

C.M、F均先變大再變小

D.M先變大再變小，F始終變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布，線(xiàn)圈中a、b兩條導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．則（ ）

A．該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B．線(xiàn)圈平面總與磁場(chǎng)方向垂直

C．線(xiàn)圈將逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)

D．a、b導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小總為IlB

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“觀(guān)察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣。O1、O2為波源，實(shí)線(xiàn)表示波峰，虛線(xiàn)為P位置與波源連線(xiàn)，且。

（1） P點(diǎn)是振動(dòng)___________點(diǎn)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）。

（2）若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是（____）

A.一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng) B.一定沿箭頭B方向運(yùn)動(dòng)

C.一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng) D.在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)用兩個(gè)滑動(dòng)變阻器研究分壓電路的特點(diǎn)。使用器材如下：兩個(gè)阻值分別為（0~10Ω）和（0~50Ω）的滑動(dòng)變阻器、電動(dòng)勢(shì)為3V的電源及電鍵、導(dǎo)線(xiàn)若干。閉合電鍵后，將電路圖甲中所示的電流標(biāo)記為I1 和I2。

（1）根據(jù)電路圖甲，用筆代替導(dǎo)線(xiàn)補(bǔ)充畫(huà)完實(shí)物圖乙中缺少的導(dǎo)線(xiàn)。

（____）

（2）當(dāng)PA保持在最右端時(shí)，將PB從左端滑動(dòng)至右端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流I2相對(duì)變化更小，則說(shuō)明圖甲、乙中A電阻的阻值為_______（選填“0~10Ω”或“0~50Ω”）。

（3）某同學(xué)按如下操作：①將PA滑片調(diào)整到某位置，任意移動(dòng)PB滑片；②將PB滑片調(diào)整到某位置，任意移動(dòng)PA滑片。得到兩條U-I1的直線(xiàn)圖像如圖丙所示。根據(jù)圖像數(shù)據(jù)可知，電源內(nèi)阻為_______Ω；當(dāng)電流I1在圖中等于0.1A時(shí)，滑動(dòng)變阻器B消耗的電功率為__________W。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0，L)．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)．此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

B. 電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C. 磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為

D. 電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0，－L)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)圓管道的半徑均為R，通過(guò)直管道將它們無(wú)縫連接在一起．讓一直徑略小于管徑的小球從入口A處無(wú)初速度放入，B、C、D是軌道上的三點(diǎn)，E為出口，其高度略低于入口A．已知BC連線(xiàn)經(jīng)過(guò)右側(cè)圓管道的圓心，D點(diǎn)與圓管道的圓心等高，以下判斷正確的有（ ）．

A.如果小球與管道間無(wú)摩擦，在D點(diǎn)處，管道的右側(cè)會(huì)受到小球的壓力

B.如果小球與管道間無(wú)摩擦，小球一定能從E點(diǎn)射出

C.如果小球與管道間有摩擦，且小球能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，此處管道對(duì)小球的作用力可能為零

D.如果小球與管道間有摩擦，小球不可能從E點(diǎn)射出

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案