15.如圖所示,水平面內(nèi)兩光滑的平行金屬導(dǎo)軌的左端與電阻R相連接,在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)有豎直向下勻強磁場,質(zhì)量一定的金屬棒垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好.今對棒施加一個水平向右的外力F,使金屬棒從a位置開始,向右做初速度為零的勻加速運動并依次通過位置b和c.若導(dǎo)軌與棒的電阻不計,ab=bc,則關(guān)于金屬棒在運動過程中( 。
A.棒通過b、c兩位置時,電阻R的電功率之比為1:2
B.棒通過b、c兩位置時,電阻R的電流之比為1:2
C.在從a到b與從b到c的兩個過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量相同
D.在從a到b與從b到c的兩個過程中,通過棒的橫截面的電量相同

分析 金屬棒由靜止開始向右做勻加速運動,根據(jù)運動學(xué)公式求出金屬棒通過b、c的速度之比.由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力等知識求出功率、安培力、熱量與速度的關(guān)系,進(jìn)而求出相應(yīng)的比值.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律求出電荷量之比.

解答 解:
A、金屬棒從a位置由靜止開始向右做勻加速運動,根據(jù)v2=2ax知,通過b、c兩個位置的速度比為1:$\sqrt{2}$;
通過b、c兩個位置的速度比為1:$\sqrt{2}$,根據(jù)P=$\frac{{E}^{2}}{R}$知,電阻R的電功率之比為1:2.故A正確;
B、根據(jù)E=BLv知,產(chǎn)生的電動勢之比為1:$\sqrt{2}$,由閉合電路歐姆定律得知感應(yīng)電流之比為1:$\sqrt{2}$,故B錯誤.
C、根據(jù)能量守恒定律,熱量Qab=Fxab-$\frac{1}{2}$mv2,又v2=2axab,則Qab=Fxab-maxab
同理Qbc=Fxbc-maxbc,加速度相等,ab、bc的位移相等,但F不等,所以產(chǎn)生的熱量不等.故C錯誤.
D、由q=$\frac{△Φ}{R}$,因為△Φab=△Φbc,則qab=qbc,則通過金屬棒橫截面的電荷量之比為1:1,故D正確.
故選:AD.

點評 本題考查的知識較多,關(guān)鍵要掌握運動學(xué)公式、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律,安培力公式等等知識,能記住感應(yīng)電荷量經(jīng)驗公式q=$\frac{△Φ}{R}$,如果是計算題要會推導(dǎo).

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

14.如圖所示,一個半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交,環(huán)上各點的磁感應(yīng)強度B大小相等,方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向).若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I,則下列說法正確的是( 。
A.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向下
B.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上
C.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR
D.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.用如圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律.

(1)下列做法正確的是AD(填字母代號)
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪拴在小車上
C.實驗時,先放開小車再接通打點計時器的電源
D.通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要再次調(diào)節(jié)木板傾斜程度
(2)甲、乙兩同學(xué)各取一套圖(a)所示的裝置放在水平桌面上,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,圖(b)為某次操作中打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標(biāo)出),實驗中使用的是頻率f=50Hz的交變電流.根據(jù)圖中數(shù)據(jù),可以算出小車的加速度a=0.50m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
實驗后甲、乙分別得到圖(c)中甲、乙兩條直線.設(shè)甲、乙用的小車質(zhì)量分別為m、m,小車與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ、μ,由圖(c)可知,m小于m、μ大于μ(選填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)在正確平衡摩擦力后甲同學(xué)重新實驗,保持小車的質(zhì)量M不變,改變砝碼盤和砝碼的總重力F,多次實驗,根據(jù)得到的數(shù)據(jù),在a-F坐標(biāo)系中描點,得到如圖(d)所示的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個點明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是砝碼盤和砝碼總質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖為某款電吹風(fēng)的電路圖,a、b、c、d為四個固定觸電.可動的扇形金屬觸片P可同時接觸兩個觸點.觸片P處于不同位置時,電吹風(fēng)可處于停機、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)等不同的工作狀態(tài).n1和n2分別是理想變壓器的兩個線圈的匝數(shù).該電吹風(fēng)的各項參數(shù)如表所示.下列說法正確的有( 。
  熱風(fēng)時輸入功率460W
冷風(fēng)時輸入功率60W
小風(fēng)扇額定電壓60V
正常工作時小風(fēng)扇輸出功率52W
A.吹熱風(fēng)時觸片P與觸點b、c接觸
B.可由表格中數(shù)據(jù)計算出小風(fēng)扇的內(nèi)阻為60Ω
C.變壓器兩線圈的匝數(shù)比n1:n2=3:11
D.換用更長的電熱絲(材料、粗細(xì)均不變),則吹的熱風(fēng)溫度更低

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN,導(dǎo)軌的電阻均不計.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=4Ω的電阻.有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時達(dá)到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ
(2)金屬棒ab的電阻r以及cd離NQ的距離s
(3)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量
(4)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應(yīng)強度逐漸減小,為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強度B應(yīng)怎樣隨時間t變化(寫出B與t的關(guān)系式).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.第一位將天體間存在引力與地面上物體間存在的引力統(tǒng)一起來的科學(xué)家是( 。
A.開普勒B.伽利略C.牛頓D.卡文迪許

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖,用一繩子a把物體掛起來,再用另一根水平的繩子b 把物體拉向一旁固定起來.物體的重力是60N,繩子a與豎直方向的夾角θ=37°,繩子a與b對物體的拉力分別是多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,平行導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一個阻值為R的電阻,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.一根足夠長的金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計.當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時,通過電阻R的電流強度是(  )
A.$\frac{Bdv}{R}$B.$\frac{Bdvsinθ}{R}$C.$\frac{Bdvcosθ}{R}$D.$\frac{Bdv}{Rsinθ}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.用油膜法測出油分子的直徑后,要測定阿伏加德羅常數(shù),只需知道油滴的( 。
A.摩爾質(zhì)量B.摩爾體積C.體積D.密度

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