【題目】如圖所示，兩根光滑的足夠長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌曲ab、cd平行置于豎直面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L，在導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒下落高度為h時(shí)速度恰好達(dá)到最大速vm。重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中，通過金屬棒MN的電荷量q。

(3)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中，電阻R上產(chǎn)生電熱QR

【答案】（1）（2） （3）

【解析】（1）金屬棒開始下滑作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，
則：E=BLvm…①
I= …②
mg-BIL=0…③
聯(lián)立①②③解得： …④
（2）金屬棒下落的高度為h的過程中，由法拉第電磁感應(yīng)定律得： …⑤
△φ=BhL…⑥
q=△t…⑦

…⑧
聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧得：

（3）設(shè)在下滑過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q1，ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q2，則由能量守恒定律有：mgh＝m+Q1 ⑤
又有：QR＝Q1 ⑥
聯(lián)立④⑤⑥解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側(cè)軌道由金屬凹槽制成，右側(cè)軌道由金屬圓管制成，且均可視為光滑．在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為hA和hB，下列說法正確的是（　�。�

A. 若使小球A沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為

B. 若使小球B沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為

C. 適當(dāng)調(diào)整hA，可使A球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處

D. 適當(dāng)調(diào)整hB，可使B球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子（電子的初速度可忽略不計(jì)），經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速，加速電壓U1隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。每個(gè)電子通過加速電場(chǎng)的過程時(shí)間極短，可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出，沿兩個(gè)彼此靠近且正對(duì)的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，A、B兩板長(zhǎng)均為L=0.20m，兩板之間距離d=0.050m，A板的電勢(shì)比B板的電勢(shì)高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P（面積足夠大）之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點(diǎn)O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力，求：

（1）要使電子都打不到熒光屏上，則A、B兩板間所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件；

（2）當(dāng)A、B板間所加電壓U2'=50V時(shí)，電子打在熒光屏上距離中心點(diǎn)O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】理論和實(shí)踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)一切天體（包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)）都適用．下面關(guān)于開普勒第三定律的公式的說法正確的是（ ）

A. 公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動(dòng)

B. 式中的k值，對(duì)于所有行星和衛(wèi)星都相同

C. 式中的k值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無關(guān)

D. 若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中使用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材；

②讓拖著紙帶的小車沿平板斜面開始向下運(yùn)動(dòng)，接通電源，重復(fù)幾次；

③選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每?jī)蓚�(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中0、1、2、…、6點(diǎn)所示；

④測(cè)量相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，分別記作s1、s2、s3、…、s6；

⑤通過測(cè)量和計(jì)算，判斷出小車沿平板斜面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）在上面甲圖中，圖中明顯存在的問題是_____________________；電源應(yīng)該接________電源（選填直流或交流）；實(shí)驗(yàn)操作過程中明顯的錯(cuò)誤是__________________。

（2）若實(shí)驗(yàn)裝置安裝和操作過程完全正確，利用該同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)可以得到小車的加速度，計(jì)算加速度得到的表達(dá)式是a＝_________________；

（3）若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中用量角器還測(cè)出了平板斜面的傾角α，且已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，則在以下物理量中，還能計(jì)算出________（填字母序號(hào)）。

A．小車的質(zhì)量 B．小車與平板斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

C．小車到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能 D．小車滑下過程中損失的機(jī)械能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓形絕緣軌道的內(nèi)壁，有質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)小球用長(zhǎng)為R的絕緣細(xì)桿連接在一起，A球不帶電，B球所帶的電荷量為-q（q>0）。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開始時(shí)A球處在與圓心等高的位置，現(xiàn)由靜止釋放，B球剛好能到達(dá)軌道右側(cè)與圓心等高的位置C。求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

(2)當(dāng)B小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P時(shí)，兩小球的動(dòng)能分別是多少；

(3)兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大速度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球在最高點(diǎn)的速度v下列說法中正確的是( )

A. v的最小值為

B. 當(dāng)v由值逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大

C. 當(dāng)v由值逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大

D. 當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為2時(shí)，輕桿受到豎直向下的力，其大小為3mg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（多選）如圖所示的電路中， R1、R2、R3是固定電阻， R4是光敏電阻，其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減小. 當(dāng)開關(guān)S閉合且沒有光照射時(shí)，電容器C不帶電.當(dāng)用強(qiáng)光照射R4且電路穩(wěn)定時(shí)，則與無光照射時(shí)比較( )

A. 電容器C的上極板帶負(fù)電

B. 電容器C的下極板帶負(fù)電

C. 通過R4的電流變小，電源的路端電壓增大

D. 通過R4的電流變大，電源提供的總功率變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知以下哪組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球的質(zhì)量M（ ）

A. 地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽中心的距離

B. 月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期及地球離地球中心的距離

C. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行時(shí)的速度v和運(yùn)行周期

D. 若不考慮地球的自轉(zhuǎn)，已知地球的半徑及重力加速度

【答案】BCD

【解析】根據(jù)環(huán)繞天體繞中心天體運(yùn)行的模型，根據(jù)萬有引力等于向心力，由環(huán)繞天體公轉(zhuǎn)半徑和周期可求出中心天體的質(zhì)量，故已知地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期及地球距太陽中心的距離，只能計(jì)算出太陽的質(zhì)量．故A錯(cuò)誤．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期及地球離地球中心的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，得，故B正確．已知人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的線速度v和運(yùn)行的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，又 ，聯(lián)立得： ，故C正確．根據(jù)地球表面的物體受的重力等于萬有引力，解得： ，式中R為地球半徑，G為萬有引力常量，所以可以解得M地球質(zhì)量．故D正確．故選BCD．

【點(diǎn)睛】根據(jù)環(huán)繞天體繞中心天體運(yùn)行的模型，由環(huán)繞天體公轉(zhuǎn)半徑和周期求出中心天體的質(zhì)量分析：地球繞太陽運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽中心的距離r可求出太陽的質(zhì)量．衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和線速度可求出地球的質(zhì)量.

【題型】多選題
【結(jié)束】
12

【題目】已知月球中心到地球中心的距離大約是地球半徑的60倍，則月球繞地球運(yùn)行的加速度與地球表面的重力加速度之比為（ ）

A. 1：60 B. C. 1：3600 D. 60：1

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案