2.如圖所示,框架內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度B=0.5T,導軌間距L=0.4m,左端接有阻值為R=0.4Ω的電阻,一阻值r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上,金屬棒在水平向右的拉力F的作用下,以速度v=2.0m/s向右做勻速直線運動.求:
①導體棒兩端的電壓;
②拉力F的大。

分析 ①先計算出感應電動勢,再根據(jù)電路情況,利用歐姆定律求解導體棒兩端的電壓,其實就電阻R兩端的電壓;
②金屬棒做勻速直線運動,隱含條件就是此時拉力F的大小與金屬棒受到的安培力相等,方向相反而已;

解答 解:①導體棒上產(chǎn)生的感應電動勢為:
E=BLv=0.4V
故導體棒上的感應電流為:
I=$\frac{E}{R+r}=0.8A$,
故導體棒兩端的電壓為:
U=IR=0.8A×0.4Ω=0.32V
②金屬棒做勻速直線運動,即拉力F的大小與金屬棒受到的安培力大小相等,方向相反
F=F=BIL=0.5×0.8×0.4N=0.16N
答:①導體棒兩端的電壓為0.32V;
②拉力F的大小為0.16N.

點評 本題考查導體切割磁感線的感應電動勢以及電路的歐姆定律,計算導體棒兩端電壓時要注意兩端電壓不是電動勢大小,而是相當于電路的路端電壓,另外求解拉力F的大小時注意挖掘題目的隱含條件.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某同學用單擺測當?shù)氐闹亓铀俣龋麥y出了擺線長度L和擺動周期T,如圖(a)所示.通過改變懸線長度L,測出對應的擺動周期T,獲得多組T與L,再以T2為縱軸、L為橫軸畫出函數(shù)關系圖象如圖(b)所示.由圖象可知,擺球的半徑r=1.0×10-2m,當?shù)刂亓铀俣萭=π2m/s2;由此種方法得到的重力加速度值與實際的重力加速度值相比會一樣(選填“偏大”、“偏小”、“一樣”).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.在“探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關系”時,采用如圖1所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)當M與m的大小關系滿足m<<M時,才可以認為繩子對小車的拉力大小近似等于盤和砝碼的重力.
(2)以下做法正確的是AD.
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引小車的細繩與長木板保持平行
B.調(diào)節(jié)木板的傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時,應裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪栓在小車上
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,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度.
(3)如圖2所示,A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點,若相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T,A、B間的距離為x1,B、C間的距離為x2,則a=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{{T}^{2}}$m/s2,已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,則a=0.56m/s2(結果保留2位有效數(shù)字).
(4)另兩組同學保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關系,由于他們操作不當,這兩組同學得到的a-F關系圖象分別如圖A和圖B所示,其原因分別是:
圖A:不滿足m<<M;
圖B:沒有平衡摩擦力,或平衡的不夠.

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10.直升機是很重要的運輸工具,它靠主螺旋槳產(chǎn)生的沿軸線方向的升力來負載和前進.下圖是一架沿水平方向飛行的直升機,OA為其主螺旋槳的軸線方向,OB為豎直線方向.在某次任務中,一總質(zhì)量為M直升機先處于懸停狀態(tài),后飛行員提高發(fā)動機轉速,并同時使主螺旋槳軸線與豎直方向成α,這樣直升機便開始沿水平方向加速飛行,設運動過程中直升機受到的空氣阻力為速度的k倍,重力加速度為g,求:
(1)加速飛行時直升機產(chǎn)生的升力的大小;
(2)直升機開始運動時的加速度的大小;
(3)直升機以此狀態(tài)可以達到的最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,帶正電的粒子沿平行金屬板中央直線以速度v0射入互相垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域,粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為q,磁場的磁感應強度為B,電揚強度為E,粒子從P點離開電磁揚區(qū)域時速度為v,P與中央直線相距為d,不計粒子所受重力,則下列說法正確的是 ( 。
A.粒子在運動過程中所受磁場力可能比所受電場力小
B.粒子沿電場方向的加速度大小始終是$\frac{Bqv-Eq}{m}$
C.粒子的運動軌跡是拋物線
D.粒子到達P的速度大小v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}-\frac{2Eqd}{m}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一平臺的局部如圖甲所示,水平面光滑,豎直面粗糙,物體B與豎直面動摩擦因數(shù)μ=0.5,右角上固定一定滑輪,在水平面上放著一質(zhì)量mA=1.0kg,大小可忽略的物塊A,一輕繩繞過定滑輪,輕繩左端系在物塊A上,右端系住物塊B,物塊B質(zhì)量mB=1.0kg物塊B剛好可與豎直面接觸.起始時令兩物體都處于靜止狀態(tài),繩被拉直,設物體A距滑輪足夠遠,臺面足夠高,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,忽略滑輪質(zhì)量及其與軸之間的摩擦,g取10m/s2,求

(1)同時由靜止釋放AB,經(jīng)t=1s,則A的速度多大;
(2)同時由靜止釋放AB,同時也對物塊B施加力F,方向水平向左,大小隨時間變化如圖乙所示,求物塊B運動過程中的最大速度和物塊B經(jīng)多長時停止運動.

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8.某交流發(fā)電機的線圈在勻強磁場中繞與磁場垂直的轉軸勻速轉動時,產(chǎn)生了如圖所示的交變電流,若將此交流發(fā)電機接在原副線圈匝數(shù)比1:20的理想變壓器上,下列說法中正確的是( 。
A.副線圈輸出電壓的頻率為50Hz
B.副線圈輸出電壓的最大值為620V
C.圖中0時刻,線圈平面與磁場方向平行
D.0s到2.5×10-3s和2.5×10-3s到5×10-3s時間內(nèi),感應電動勢的平均值之比是2:1.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示.在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連.滑塊在細線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象.

(1)實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上,輕推滑塊,當圖乙中的△t1=(填“>”“=”或“<”)△t2時,說明氣墊導軌已經(jīng)水平.
(2)用游標卡尺測遮光條寬度d,測量結果如圖丙所示,則d=5.0mm.
(3)滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連,鉤碼Q的質(zhì)量為m.將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖乙所示,若△t1、△t2和d已知,要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,還應測出滑塊質(zhì)量M和兩光電門間距為L(寫出物理量的名稱及符號).
(4)若上述物理量間滿足關系式mgL=$\frac{1}{2}(M+m)(\fraci8m7iai{△{t}_{2}})^{2}-\frac{1}{2}(M+m)(\fracmoldgy1{△{t}_{1}})^{2}$,則表明在上述過程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.2014年3月8日凌晨馬航客機失聯(lián)后,西安衛(wèi)星測控中心緊急調(diào)動海洋、風云、高分、遙感4個型號近10顆衛(wèi)星,為地面搜救提供技術支持.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合的大量關鍵技術.如圖為“高分一號”與北斗導航系統(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”和“G3”的軌道半徑均為r,某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置,“高分一號”在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.則以下說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等均為$\frac{{R}^{2}}{r}$g
B.衛(wèi)星“G1”由位置A運動到位置B所需的時間為$\frac{2πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$
C.如果調(diào)動“高分一號”衛(wèi)星到達衛(wèi)星“G3”所在的軌道,必須對其減速
D.“高分一號”是低軌道衛(wèi)星,其所在高度有稀薄氣體,運行一段時間后,高度會降低,速度增大,機械能會減小

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