【題目】如圖,兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過MN,此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計(jì)。求

(1)在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi),流過電阻的電荷量的絕對(duì)值;

(2)在時(shí)刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

【答案】(1)(2)

【解析】在金屬棒未越過MN之前,t時(shí)刻穿過回路的磁通量為

設(shè)在從t時(shí)刻到的時(shí)間間隔內(nèi),回路磁通量的變化量為,流過電阻R的電荷量為

由法拉第電磁感應(yīng)有

由歐姆定律有

由電流的定義有

聯(lián)立①②③④可得

由⑤可得,在t=0到t=的時(shí)間間隔內(nèi),流過電阻R的電荷量q的絕對(duì)值為

(2)當(dāng)時(shí),金屬棒已越過MN,由于金屬棒在MN右側(cè)做勻速運(yùn)動(dòng),有

式中f是外加水平恒力,F(xiàn)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)施加的安培力。設(shè)此時(shí)回路中的電流為I,F(xiàn)的大小為

此時(shí)金屬棒與MN之間的距離為

勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過回路的磁通量為

回路的總磁通量為

式中仍如①式所示,由①⑨⑩可得,在時(shí)刻ttt0)穿過回路的總磁通量為

在t到的時(shí)間間隔內(nèi),總磁通量的改變

由法拉第電磁感應(yīng)定律得,回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為

由歐姆定律有

聯(lián)立⑦⑧可得

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】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。粗糙曲面AB固定在水平面上,其與水平面相切于B點(diǎn),P為光電計(jì)時(shí)器的光電門,實(shí)驗(yàn)時(shí)將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放,小物塊通過光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

1用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示,其讀數(shù)d=________ cm;

2為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t,還需要測(cè)量的物理量是__________(要寫出該物理量的名稱和符號(hào)),動(dòng)摩擦因數(shù)= _______用上面的量表示。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M=0.6kg,m=0.2kg的兩個(gè)小球,中間夾著一個(gè)被壓縮的具有Ep=10.8J彈性勢(shì)能的輕彈簧(彈簧與兩球不相連),原來處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)突然釋放彈簧,球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道,如圖所示.g10m/s2則下列說法正確的是(

A. m從軌道底端A運(yùn)動(dòng)到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4Ns

B. M離開輕彈簧時(shí)獲得的速度為9m/s

C. 若半圓軌道半徑可調(diào),則球mB點(diǎn)飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小

D. 彈簧彈開過程,彈力對(duì)m的沖量大小為1.8Ns

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院兩院院士評(píng)出的2012年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞,于2013119日揭曉,神九載人飛船與天宮一號(hào)成功對(duì)接和蛟龍號(hào)下潛突破7000米分別排在第一、第二.若地球半徑為R,把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G蛟龍下潛深度為d,天宮一號(hào)軌道距離地面高度為h。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。求

1天宮一號(hào)繞地心轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是多少?

2蛟龍號(hào)所在處與天宮一號(hào)所在處的重力加速度之比為多少?

3)設(shè)想地球的密度不變,自轉(zhuǎn)周期不變,但地球球體半徑變?yōu)樵瓉淼囊话,僅考慮地球和同步衛(wèi)星之間的相互作用力,則該設(shè)想地球的同步衛(wèi)星的軌道半徑與以前地球的同步衛(wèi)星軌道半徑的比值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。整個(gè)雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平臺(tái)BC和著陸雪道CD組成,AB與BC平滑連接。運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開始在重力作用下下滑,滑到C點(diǎn)后水平飛出,落到CD上的F點(diǎn)。E是運(yùn)動(dòng)軌跡上的某一點(diǎn),在該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與軌道CD平行,E′點(diǎn)是E點(diǎn)在斜面上的垂直投影。設(shè)運(yùn)動(dòng)員從C到E與從E到F的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為tCE和tEF。不計(jì)飛行中的空氣阻力,下面說法或結(jié)論正確的是

A運(yùn)動(dòng)員在F點(diǎn)的速度方向與從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小無(wú)關(guān)

BtCE∶tEF=1∶1

CCE′∶E′F可能等于1∶3

DCE′∶E′F可能等于1∶2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用不同的A、B兩種光照射到光電管上時(shí),測(cè)得電流計(jì)上的示數(shù)隨電壓變化的圖像如圖乙所示.已知A光的光子能量為5 eV,則

(1)A光照射時(shí)射出的光電子的最大初動(dòng)能為________eV

(2)金屬的逸出功為__________eV

(3)A光的頻率__________ B光的頻率。(填“大于”、“等于”或者“小于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,是一個(gè)質(zhì)量為、邊長(zhǎng)為由均勻?qū)Ь組成的正方形閉合線框,線框電阻為;是由同種材料繞成的邊長(zhǎng)仍為正方形閉合線框,但繞制線框的導(dǎo)線半徑是線框所用導(dǎo)線半徑的倍。線框從高度處?kù)o止自由下落進(jìn)入一個(gè)寬度為)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律如圖2所示,圖中均為已知值。線框在時(shí)刻恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,并在時(shí)段內(nèi)以速度觸及磁場(chǎng)區(qū)域下邊界。不計(jì)空氣阻力對(duì)線框運(yùn)動(dòng)的影響,重力加速度為。

(1)線框在時(shí)刻的動(dòng)能;

(2)線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到觸及磁場(chǎng)下邊界的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;

3、線框同時(shí)從同一高度靜止落入磁場(chǎng),它們恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域所需的時(shí)間比值大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個(gè)光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤,實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平,通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力,再進(jìn)行后面的操作,并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量,擋光板的寬度d,光電門12的中心距離s。

1)實(shí)驗(yàn)需用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d,如圖所示,

2)某次實(shí)驗(yàn)過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門12的擋光時(shí)間分別為(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,已知重力加速度為,則對(duì)該小車,實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面傾角為θ,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足夠長(zhǎng).一帶有速度傳感器的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),自A點(diǎn)由靜止開始沿斜面下滑,速度傳感器上顯示的速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系如下表所示:

時(shí)間(s

0

1

2

3

4

5

6


速度(m/s

0

6

12

17

21

25

29


g=10m/s2,求:

1)斜面的傾角θ多大?

2)小物塊與斜面的粗糙部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少?

3AB間的距離xAB等于多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案