8.如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PM、QN相距L=0.1m傾斜放置,與水平面的夾角θ=30°,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T,導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板a、b相連,板間距離d=0.05m,板間固定一帶電小球,水平且垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒EF的質(zhì)量M=0.1kg,其電阻與定值電阻的阻值均為R=0.02Ω,現(xiàn)將金屬棒EF有靜止釋放,下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)釋放板間帶電小球,帶電小球恰好保持靜止,不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻,g=10m/s2,則下列說法正確的是( 。
A.a板電勢高于b板電勢
B.帶電小球可能帶正電
C.帶電小球的電荷量和質(zhì)量的比值等于5C/kg
D.金屬棒ab下滑的穩(wěn)定速度為1m/s

分析 由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向,然后判斷電勢高低;
根據(jù)小球所受電場力方向與場強(qiáng)方向的關(guān)系判斷小球的電性;
應(yīng)用平衡條件求出導(dǎo)體棒穩(wěn)定下滑的速度,由E=BLv求出此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢,
應(yīng)用歐姆定律求出極板間的電壓,然后應(yīng)用平衡條件求出小球電荷量與質(zhì)量之比.

解答 解:A、由右手定則可知,感應(yīng)電流由F流向E,由圖示電路可知,a板電勢高于b板電勢,故A正確;
B、小球靜止處于平衡狀態(tài),則小球所受電場力豎直向上,由于板間電場豎直向下,電場力方向與場強(qiáng)方向相反,則小球帶負(fù)電,故B錯(cuò)誤;
C、金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),由平衡條件得:$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{2R}$=Mgsinθ,解得:v=2m/s,兩極板間的電壓:U=$\frac{E}{2R}$×R=$\frac{1}{2}$BLv=$\frac{1}{2}$×1×0.1×2=0.1V,對小球,由平衡條件得:Mg=q$\frac{U}pbisfbr$,解得:$\frac{q}{M}$=$\frac{gd}{U}$=$\frac{10×0.05}{0.1}$=5C/kg,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:AC.

點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)相結(jié)合的綜合題,分析清楚電路結(jié)構(gòu)、分析清楚金屬棒的運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提與關(guān)鍵;應(yīng)用右手定則、E=BLv、歐姆定律與平衡條件可以解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.在同一種玻璃介質(zhì)中,a光傳播速度比b光的大,則( 。
A.b光比a光更容易發(fā)生衍射
B.若用a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則用b光照射也能發(fā)生
C.在同一玻璃介質(zhì)中,a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光的臨界角
D.a光、b光不可能都是氫原子從n=1的能級躍遷到n=2的能級

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,水平的金屬框架上有一根可以無摩擦滑動(dòng)的金屬桿MN,由細(xì)繩與墻連接,細(xì)繩能夠承受的最大張力為T.xMNy構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形回路,其電阻為R.當(dāng)垂直穿過正方形回路的磁場從時(shí)間t=0開始以每秒k特斯拉的速率由零勻增加,問經(jīng)過多少時(shí)間后繩ab會(huì)斷掉?

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.在探究“決定電阻絲電阻的因素”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)下表中給出的電阻絲,分別探究電阻與長度、橫截面積、材料的關(guān)系.

(1)為探究電阻絲電阻與長度的關(guān)系,應(yīng)選擇表中A、B、D(填寫編號)電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
編號ABCDEFG
材料鎳鉻合金康銅錳銅
長度(m)1.00.51.01.51.01.01.0
橫截面積(mm21.01.00.51.02.01.01.0
(2)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的電路,其中R1和R2為兩段電阻絲,為能直觀反映兩電阻大小比例關(guān)系,應(yīng)選擇甲(選填“甲”或“乙”)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(3)實(shí)驗(yàn)小組采用圖丙所示裝置測量電阻絲的電阻率,通過改變鱷魚嘴夾子在電阻絲是哪個(gè)位置,改變接入電路電阻絲長度,測出接入電路電阻絲長度L和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I.
①請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖丙中將實(shí)物電路連接完整.
②實(shí)驗(yàn)中測出多組I和L的數(shù)據(jù),作出$\frac{1}{I}$-L圖線,測得圖線斜率為k,已知電源電動(dòng)勢為E,電阻絲橫截面積為S,則電阻絲的電阻率ρ=kSE.
③關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作過程和誤差分析,下列說法中正確的有BC
A.開關(guān)閉合前,應(yīng)將圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端
B.閉合開關(guān),若電流表指針不偏轉(zhuǎn),可用多用電表電壓檔直接檢查電路
C.測量過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)保持不變
D.實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源是電流表和電源有內(nèi)阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.如圖所示,足夠長的U形框架寬度是L=0.5m,電阻忽略不計(jì),其所在平面與水平面成θ=37°角,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面,一根質(zhì)量為m=0.2kg,有效電阻R=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上,該導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),通過導(dǎo)體棒截面的電荷量為Q=2C.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小;
(2)導(dǎo)體棒從靜止開始下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng),這一過程中導(dǎo)體棒的有效電阻消耗的電功.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,A、B兩點(diǎn)放置兩個(gè)電荷量相等的異種電荷,它們連線的中點(diǎn)為O,a、b、c是中垂線上的三點(diǎn).現(xiàn)在c處放置一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,則( 。
A.a點(diǎn)場強(qiáng)的大小小于b點(diǎn)場強(qiáng)的大小
B.a點(diǎn)的電勢等于b點(diǎn)的電勢
C.電子在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能
D.將某試探電荷從a點(diǎn)沿不同路徑移動(dòng)到b點(diǎn),電場力所做的功不同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.等量異種點(diǎn)電荷的連線和其中垂線如圖所示,現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷先從圖中a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn),再從b點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn).在這過程中,檢驗(yàn)電荷的(  )
A.電勢能一直增大B.電勢能先不變后變大
C.受電場力先增大后減小D.受電場力的方向始終不變

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T的勻強(qiáng)磁場中,兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L=0.5m.一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻R0=0.4Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好.若軌道左端接一電動(dòng)勢為E=1.5V、內(nèi)阻為r=0.1Ω的電源和一阻值R=0.5Ω的電阻.軌道左端M點(diǎn)接一單刀雙擲開關(guān)K,軌道的電阻不計(jì).求:
(1)單刀雙擲開關(guān)K與1閉合瞬間導(dǎo)體棒受到的磁場力F;
(2)單刀雙擲開關(guān)K與1閉合后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的最大速度vm;
(3)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后,單刀雙擲開關(guān)K與1斷開,然后與2閉合,求此后能夠在電阻R上產(chǎn)生的電熱QR和導(dǎo)體棒前沖的距離X.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻上,光滑弧形槽固定在光滑的水平面上,弧形槽底端與水平面相切,一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑,下列說法正確的是( 。
A.物塊在弧形槽下滑過程中,物塊的機(jī)械能守恒
B.物塊將彈簧壓縮到最短的過程中,物塊的機(jī)械能守恒
C.物塊將彈簧壓縮到最短的過程中,一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D.物塊被彈簧反彈后,能回到槽高h(yuǎn)處

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同步練習(xí)冊答案