【題目】均勻?qū)Ь制成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m.將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處,如圖所示.線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界平行.當cd邊剛進入磁場時:求:

(1)求線框中產(chǎn)生的感應電動勢大;
(2)求cd兩點間的電勢差大;
(3)若此時線框加速度恰好為零,求線框下落的高度h所應滿足的條件.

【答案】
(1)解:線框進入磁場前做自由落體運動,由機械能守恒定律得:

mgh= mv2

cd邊剛進入磁場時,產(chǎn)生的感應電動勢:E=BLv,

解得:E=BL ;

答:線框中產(chǎn)生的感應電動勢大小為BL ;


(2)解:此時線框中電流為:I= ,

cd兩點間的電勢差:U=I = BL

答:cd兩點間的電勢差大小為 BL ;


(3)解:安培力::F=BIL=

根據(jù)牛頓第二定律有:mg﹣F=ma,由a=0

解得下落高度滿足:h=

答:若此時線框加速度恰好為零,線框下落的高度h所應滿足的條件為


【解析】(1)線框先自由下落,由高度h求得速度v,由E=BLv求解感應電動勢的大。2)cd兩點間的電勢差大小等于外電壓,等于 E.(3)若此時線框加速度恰好為零,線框所受的安培力與重力平衡,推導出安培力表達式,由平衡條件求解h.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量分別為M、m的兩個木塊A、B通過輕彈簧連接,木塊A放在水平桌面上,木塊B用輕繩通過定滑輪在力F的作用下整體恰好處于靜止狀態(tài),繩與水平方向成α角.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不計滑輪與繩間的摩擦.則可以求下列哪些量(  )

A.木塊A對桌面的壓力
B.彈簧與水平方向的夾角
C.木塊A與桌面之間的動摩擦因數(shù)
D.彈簧的形變量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一只氣球B在空中以v0=15m/s的速度豎直向下勻速運動,在它的正上方另有一個金屬小球A某時刻由靜止釋放,經(jīng)過4s追上氣球B.若A球所受空氣阻力忽略不計,且A球追上B球之前兩球均未著地.重力加速度g10m/s2.試求:

1)當A球追上B球時的速度多大;

2A球開始釋放時離B球距離多大;

3)在追上之前兩球相距最遠距離為多少米.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有器材:A.毛玻璃屏 B.雙縫 C.白光光源 D.單縫 E.紅色濾光片,要把它們放在圖1中所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長.

(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學元件,由左至右,表示各光學元件的字母排列順序為C、E、、、A.
(2)本實驗的步驟有:
①取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;
②按合理順序在光具座上放置各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;
③用米尺測量雙縫到屏的距離;
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.
在步驟②時應注意單縫與雙縫間距要適當,且單縫與雙縫要相互(填“平行”或“垂直”).
(3)在圖2中將測量頭的分劃板中心刻線與第1條亮紋中心對齊時示數(shù)為2.320mm,與第6條亮紋中心對齊時示數(shù)為13.870mm,可求得相鄰亮紋中心的間距△x=mm.
(4)若僅將雙縫與光屏間的距離適當增大,則可觀察到相鄰亮條紋間距將(選填“變大”或“變小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體M位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用處于靜止狀態(tài),如圖所示,如果將外力F撤去,則物體( )

A. 會沿斜面下滑 B. 摩擦力方向一定變化

C. 摩擦力變大 D. 摩擦力變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平地面上方,有兩個磁感應強度大小均為B,方向相反的水平勻強磁場,如圖所示的PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大.一個半徑為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向,以速度v從如圖位置運動,當圓環(huán)運動到直徑剛好與邊界線PQ重合時,圓環(huán)的速度為 v,則下列說法正確的是( )

A.此時圓環(huán)中的電功率為
B.此時圓環(huán)的加速度為
C.此過程中通過圓環(huán)截面的電量為
D.此過程中回路產(chǎn)生的電能為0.75mv2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在課外探究活動中,某研究小組的同學根據(jù)所學的光學知識,設計了一個測量液體折射率的儀器.如圖所示,在一圓盤上,過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF,在半徑OA上,垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變,每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中,而且總使得液面與直徑BC相平,EF作為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像,并在圓周上插上大頭針P3 , 使P3正好擋住P1、P2的像.同學們通過計算,預先在圓周EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)P3所插的位置,就可直接讀出液體折射率的值,則:

(1)若∠AOF=30°,OP3與OC的夾角為30°,則P3處所對應的折射率的值為;
(2)圖中P3處所對應的折射率(填“大于”或“小于”)P4位置所對應的折射率;
(3)作AO的延長線交圓周于K,K處所對應的折射率值應為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個測量點,每兩個相鄰的測量點之間還有四個點沒標出,其部分相鄰點間的距離如圖所示,完成下面問題.

(1)關于打點計時器的時間間隔,下列是四位同學各自發(fā)表的看法,其中正確的是_____

A.電源電壓越高,每打兩個點的時間間隔就越短

B.紙帶速度越大,每打兩個點的時間間隔就越短

C.打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔由電源的頻率決定

D.如果將交流電源改為直流電源,打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔保持不變

(2)計算出打下點4時小車的瞬時速度為_____,求出小車的加速度為_____.(要求計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖1實驗裝置探究重錘下落過程中重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化問題.

①圖2為一條符合實驗要求的紙帶,O點為打點計時器打下的第一點.分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與 O點之間的距離h1、h2、h3….已知打點計時器的打點周期為T,重錘質(zhì)量為m,重力加速度為g,可得重錘下落到B點時的速度大小為
②取打下O點時重錘的重力勢能為零,計算出該重錘下落不同高度h時所對應的動能Ek和重力勢能Ep . 建立坐標系,橫軸表示h,縱軸表示Ek和Ep , 根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖3中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ.已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m,請計算圖線Ⅱ的斜率k2=J/m(保留3位有效數(shù)字).重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為(用k1和k2表示).

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