14.如圖所示,足夠長水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L,左右兩端均處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,中間連接電阻及電容器,R1=R2=R3=R,R4=2R,兩根電阻均為R的相同金屬棒,在導(dǎo)軌兩端分別同時以相同速率v0向左、右勻速運動.不計導(dǎo)軌的電阻,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,則電容器兩極板上電壓為( 。
A.BLv0B.2BLv0C.$\frac{3}{4}$BLv0D.$\frac{1}{4}$BLv0

分析 分析電路結(jié)構(gòu),根據(jù)右手定則可明確電動勢的方向,根據(jù)E=BLv求出對應(yīng)的電動勢,再根據(jù)歐姆定律明確電容器兩端對應(yīng)的電勢差,從而求出電容器上的電壓.

解答 解:兩個導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均為為:E=BLv0
電阻R3兩端的電壓為:U3=$\frac{1}{2}$E=$\frac{1}{2}$BLv0
外端電勢高;左端電路外電路電阻為R,則R4兩端電壓為:U4=$\frac{1}{2}$E=$\frac{1}{2}$BLv0
R2兩端電壓為:U2=$\frac{1}{2}$E=$\frac{1}{2}$BLv0
里端電勢高,故電容器兩端的電壓為:U=U2+U4=$\frac{3}{4}$BLv0,故C正確,ABD錯誤.
故選:C.

點評 此題是法拉第電磁感應(yīng)定律以及歐姆定律的結(jié)合題;關(guān)鍵是知道這是兩個基本電路,必須求得與電容器相連接的兩個電阻兩端的電壓,并判斷出兩端電勢的高低才能知道電容器兩端的電壓;注意搞清兩個電路的內(nèi)外電路.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖甲所示,一條寬度為d的小河,水流(從西向東)的速度恒定為v0,一小船從小河的南岸向北岸駛?cè)ィ阎^始終正對北岸,經(jīng)時間T小船到達小河的北岸,0-T時間內(nèi),小船在靜水中的速度v隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示,則下列說法正確的是(  )
A.小船可能到達Q點B.小船可能沿直線達到R點
C.小船相對于岸的最大速度為2v0D.小船的渡河時間T小于$\frac{2d}{v_0}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,真空室內(nèi)有一個點狀的α粒子放射源P,它向各個方向發(fā)射α粒子(不計重力),速率都相同.a(chǎn)b為P點附近的一條水平直線(P到直線ab的距離PC=L),Q為直線ab上一點,它與P點相距PQ=$\frac{\sqrt{5}}{2}$L(現(xiàn)只研究與放射源P和直線ab同一個平面內(nèi)的α粒子的運動),當真空室內(nèi)(直線ab以上區(qū)域)只存在垂直該平面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場時,水平向左射出的α粒子恰到達Q點.(α粒子的電荷量為+q,質(zhì)量為m;sin37°=0.6;cos37°=0.8)求:
(1)α粒子的發(fā)射速率;
(2)能到達直線ab的α粒子所用最長時間和最短時間的比值.
(3)求能打到ab直線上的粒子占總發(fā)射粒子的幾分之幾?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖,兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置,導(dǎo)軌間距離為L,電阻不計,在導(dǎo)軌上端接了一只小燈泡.在導(dǎo)軌的下部有一磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場,磁場區(qū)域足夠大,上邊界水平.現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從距磁場上邊界h高處靜止釋放.金屬棒下落過程中始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好.金屬棒進入磁場后剛好勻速運動,且小燈泡恰能正常發(fā)光,重力加速度為g,求:
(1)小燈炮正常發(fā)光時的電阻;
(2)金屬棒在磁場中運動時間t內(nèi)小燈泡消耗的電能.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,電阻不計且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ傾斜放置,與水平面成30°角,間距d=2m,上端通過導(dǎo)線與阻值R=3Ω的電阻連接,下端通過導(dǎo)線與阻值RL=6Ω的小燈泡L連接.在足夠長的舉行區(qū)域CDEF內(nèi)有垂直于傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場B=1T,金屬棒阻值r=2Ω,質(zhì)量m=1kg,置于舉行區(qū)域的CD邊位置,且與導(dǎo)軌接觸良好.某時刻給金屬棒施加一個垂直于金屬棒、沿導(dǎo)軌平面向上的恒力F=10N,g=10m/s2,不計一切摩擦.
(1)求金屬棒的最大速度;
(2)如果金屬棒在磁場區(qū)域中運動s=5m時達到最大速度,計算這段時間內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.在光滑水平面上A、B兩球沿同一直線向右運動,A追上B發(fā)生碰撞,碰前兩球動量分別為PA=12kg•m/s、PB=13kg•m/s,則碰撞過程中兩物體的動量變化可能的是( 。
A.△PA=-3kg•m/s,△PB=3kg•m/sB.△PA=4kg•m/s,△PB=-4kg•m/s
C.△PA=-5kg•m/s,△PB=5kg•m/sD.△PA=-24kg•m/s,△PB=24kg•m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,傾角θ=30°的光滑傾斜導(dǎo)軌與光滑水平導(dǎo)軌連接,兩導(dǎo)軌平行且電阻不計,導(dǎo)軌的cd兩端接入電阻R0勻強磁場Ⅰ僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域,方向豎直向下;勻強磁場Ⅱ僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域,方向垂直于傾斜軌道平面向下,磁感應(yīng)強度大小相同.現(xiàn)將質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN垂直軌道與斜面軌道上并由靜止釋放,已知金屬桿到達bc前已開始勻速運動,此時電阻R上消耗的電功率為P,金屬桿經(jīng)過be時速率不變,求:
(1)金屬桿到達be時的速率;
(2)到達水平軌道上后,當R的電功率為$\frac{P}{4}$時金屬桿的加速度值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.關(guān)于電磁波傳播,下列說法不正確的(  )
A.電磁波在與電場、磁場均垂直的方向傳播
B.電磁波在真空中和介質(zhì)中傳播速度都等于光速c=3.0×108m/s
C.電磁場由近及遠傳播,形成電磁波
D.電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.如圖甲所示是一個簡易的實驗裝置,同種材料制成的導(dǎo)軌ABC,BC段固定在水平實驗臺上,AB段可以繞B點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動而調(diào)整AB段的傾角θ,B點有一段圓弧順滑連接AB、BC段.調(diào)整好角度θ后,將AB段也固定.

實驗一:通過實驗測量小滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)μ:
(1)將小滑塊從傾斜軌道AB段上的E點由靜止釋放,最終停在水平軌道上G點;保持AB段軌道的傾角θ不變,讓滑塊多冊從同一位置E點靜止滑下,取一個平均的G點位置.用刻度尺測量E點離水平軌道的豎直高度為h,E點的豎直投影E′點到G點的水平距離為L.則小滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)μ為$\frac{h}{L}$.
(2)變換出發(fā)點E的位置和AB段軌道的傾角θ,重復(fù)多次操作,多次測μ再求平均值.這樣做的目的是為了減小偶然(填“系統(tǒng)”或“偶然”)誤差.
實驗二:通過實驗驗證碰撞過程中系統(tǒng)的“動量守恒”,步驟如下:
①測出兩個滑塊的質(zhì)量m1、m2和兩滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)μ1、μ2;
②滑塊1從E1點由靜止滑下停在G1點的過程中,在水平軌道上找一個F點,用直尺量出F點到G1點的距離L1,如圖乙所示;
③滑塊2靜止放在F點,讓滑塊1依然從E1點滑下去碰撞滑塊2,測出滑塊1停止時到F點的距離L1′和滑塊2停止時到F點的距離L2′.
(3)若碰撞近似為彈性碰撞,為使滑塊1碰后繼續(xù)向右運動,則要求m1大于m2(填“大于”“小于”或“等于”).
(4)為了驗證該碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒,只需要驗證等式m1$\sqrt{{μ}_{1}{L}_{1}}$=m1$\sqrt{{μ}_{1}L{′}_{1}}$+m2$\sqrt{{μ}_{2}L{′}_{2}}$(用m1、m2、μ1、μ2、L1、L1′、L2′表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立即可.

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