【題目】如圖所示,在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在豎直平面內(nèi),相距為L,電阻不計,中間連接阻值為R的電阻。電阻為r的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,且與軌道接觸良好,以速度v豎直向下做勻速運動。探究此過程中,在時間內(nèi)重力做的功與感應(yīng)電流的電功之間的關(guān)系并說明能量轉(zhuǎn)化情況。

【答案】在此過程中,導(dǎo)體棒克服安培力做功,重力做功數(shù)值等于電流做的功,減少的重力勢能等于電路中產(chǎn)生的電能,電能通過電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

【解析】試題分析:導(dǎo)體棒勻速下降時,由電路分析及受力分析可得感應(yīng)電流的電功和重力所做功;通過的關(guān)系揭示出能量轉(zhuǎn)化情況。

導(dǎo)體棒下落過程產(chǎn)生的電動勢

感應(yīng)電流

因?qū)w棒勻速下落,有:

這段時間內(nèi)感應(yīng)電流的電功

設(shè)導(dǎo)體棒質(zhì)量為m,在時間內(nèi)重力做的功

所以。

在此過程中,導(dǎo)體棒克服安培力做功,重力做功數(shù)值等于電流做的功,減少的重力勢能等于電路中產(chǎn)生的電能,電能通過電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的有(

A. 用塑料細(xì)管將牛奶吸入口中利用了毛細(xì)現(xiàn)象

B. 船能夠浮在水面上不下沉是水的表面張力起了主要作用

C. 某固體在某物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性,該物本一定為非晶體

D. 某溫度時空氣的相對溫度是,表明空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)達(dá)到飽和水汽壓

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1為一正在測量中的多用電表表盤,請完成下列問題:

(1)如果是用直流“50 V”擋測量電壓,指針位置如圖1所示,讀數(shù)為_______V;

(2)用圖1多用電表測量電阻時,多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個電池、一個可變電阻和一表頭相串聯(lián),如圖2所示,電源電動勢E=l.5 V,選擇開關(guān)在“×l”擋.把它的兩表筆短接,旋轉(zhuǎn)可變電阻R1的旋鈕,當(dāng)指針指向“0 Ω”時,流過多用電表的電流為______mA;

(3)2是測量Rx阻值的電路.歐姆表使用一段時間后,電池電動勢變小,內(nèi)阻變大,但此表仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零,按正確使用方法再測Rx的阻值,測量結(jié)果與原結(jié)果相比較________(填變大”“變小不變);

(4)3是將表頭G改裝成由兩個倍率檔(如“×1”“×10”)的歐姆表電路原理圖,則當(dāng)開關(guān)S合向______端(填ab)時,歐姆表是較大倍率擋(把虛線框內(nèi)的電路當(dāng)成一個電流表).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】單縫衍射實驗中所產(chǎn)生圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長、縫屏距離的關(guān)系,和雙縫干涉實驗中所產(chǎn)生圖樣的相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長、縫屏距離的關(guān)系相同。利用單縫衍射實驗可以測量金屬的線膨脹系數(shù),線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時長度增加程度的物理量。下圖是實驗的示意圖,擋光片A固定,擋光片B放置在待測金屬棒上端,A、B間形成平直的狹縫,激光通過狹縫,在光屏上形成衍射圖樣,溫度升高,金屬棒碰撞使得狹縫寬度發(fā)生變化,衍射圖樣也隨之發(fā)生變化。在激光波長已知的情況下,通過測量縫屏距離和中央亮條紋寬度,可算出狹縫寬度及變化,進(jìn)而計算出金屬的線膨脹系數(shù)。下列說法正確的是( )

A. 使用激光波長越短,其它實驗條件不變,中央亮條紋寬度越寬

B. 相同實驗條件下,金屬的膨脹量越大,中央亮條紋寬度越窄

C. 相同實驗條件下,中央亮條紋寬度變化越大,說明金屬膨脹量越大

D. 狹縫到光屏距離越大,其它實驗條件相同,測得金屬的線膨脹系數(shù)越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用圖甲所示的電路,測定一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實驗器材還有:

雙量程電流表:A (量程0~0.6A,0~3A);

雙量程電壓表:V (量程0~3V,0~15V);

滑動變阻器:R1(阻值范圍0~20Ω,額定電流2A); R2(阻值范圍0~1000Ω,額定電流1A)

①為了調(diào)節(jié)方便,測量精度更高,實驗中應(yīng)選用電流表的量程為 ____A,電壓表的量程為_____V,應(yīng)選用滑動變阻器_____(填寫滑動變阻器符號)。

②根據(jù)圖甲正確連接圖乙中的實物電路,注意閉合開關(guān)時滑動變阻器的滑片P應(yīng)處于正確的位置并選擇正確的電表量程進(jìn)行連線 __________

③通過多次測量并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,利用這些數(shù)據(jù)在圖丙中畫出了U—I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動勢E=_____V,內(nèi)阻r= ____ Ω。

④引起該實驗的系統(tǒng)誤差的主要原因是 ______

A.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流小

B.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流大

C.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小

D.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小

根據(jù)實驗測得的I、U數(shù)據(jù),若令y=IU,x=I,則由計算機(jī)擬合得出的y-x圖線應(yīng)是下圖中的 ___(選填“a”、“b”或“c”),其余兩條圖線分別是令y=IE 得出的。根據(jù)前面測量得到的電源電動勢和內(nèi)阻的值,則圖中A點的x、y坐標(biāo)分別為 ___ A、____ W(保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】馬航客機(jī)失聯(lián)后,西安衛(wèi)星測控中心緊急調(diào)動海洋、風(fēng)云、高分、遙感4個型號近10顆衛(wèi)星,為地面搜救提供技術(shù)支持。特別是高分一號突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結(jié)合的大量關(guān)鍵技術(shù)。如圖為高分一號與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星在空中某一面內(nèi)運動的示意圖。北斗系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星“G1”“G3”以及高分一號均可認(rèn)為繞地心O做勻速圓周運動。衛(wèi)星“G1”“G3”的軌道半徑為r,某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的AB兩位置,高分一號C位置,若衛(wèi)星均順時針運行,地球表面處的重力加速度為g,地球半徑為R,不計衛(wèi)星間的相互作用力。則下列說法正確的是(

A. 衛(wèi)星“G1”“G3”的加速度大小相等且為

B. 如果使高分一號衛(wèi)星沿其原來的圓軌道快速到達(dá)B位置的下方,必須對其加速

C. 衛(wèi)星“G1”由位置A運動到位置B所需的時間為

D. 高分一號所在高度處有稀薄氣體,則運行一段時間后,機(jī)械能會增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于分子動理論的規(guī)律,下列說法正確的是_________

A.擴(kuò)散現(xiàn)象說明物質(zhì)分子在做永不停息的無規(guī)則運動

B.壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故

C.布朗運動是指懸浮在液體里的微小顆粒的運動

D.如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡,用來表征它們所具有的共同熱學(xué)性質(zhì)的物理量是內(nèi)能

E.已知某種氣體的密度為,摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為,則該氣體分子之間的平均距離可以表示為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面,做了如下實驗:用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,上端固定于O點,如圖甲所示,在最低點給小球某一初速度,使其繞O點的豎直面內(nèi)做圓周運動,測得繩的拉力F大小隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。F1=4F2設(shè)R、m、引力常量GF為已知量,忽略各種阻力。下列說法正確的是( )

A. 該星球表面的重力加速度為

B. 衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為

C. 星球的密度為

D. 小球過最高點的最小速度為0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示為一種電磁裝置,由粒子源、加速電場、偏轉(zhuǎn)電場、勻強(qiáng)磁場組成。在S點有一粒子源,能不斷釋放電量為q,質(zhì)量為m的靜止帶電粒子,被加速電壓為U,極板間距離為d的勻強(qiáng)電場加速后,從正中央垂直射入電壓為U的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(偏轉(zhuǎn)電場中場強(qiáng)隨時間變化如左圖所示),偏轉(zhuǎn)極板長度和極板距離均為L,帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中一次偏轉(zhuǎn)后即進(jìn)入一個垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。若不計重力影響,欲使帶電粒子通過某路徑返回S點,求:

1)粒子進(jìn)入磁場時速度大小;

2)勻強(qiáng)磁場的寬度D至少為多少;

3)該帶電粒子周期性運動的周期T是多少?偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長時間變換一次方向.

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