【題目】一個(gè)半徑為r的細(xì)小金屬圓環(huán),在范圍足夠大的磁場(chǎng)中豎直向下落,磁感線的分布情況如圖所示,其中沿圓環(huán)軸線的磁場(chǎng)方向始終豎直向下。開始時(shí)圓環(huán)所在處豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,圓環(huán)所在處豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨下落高度y變化關(guān)系為B=B0-ky(其中k為比例常數(shù),且k>0).已知金屬圓環(huán)在下落過程中的環(huán)面始終保持水平,圓環(huán)質(zhì)量為m,電阻為R,圓環(huán)由靜止開始運(yùn)動(dòng)下降高度h時(shí),其速度為ν,忽略空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)圓環(huán)下降高度h時(shí)通過圓環(huán)的磁通量的大小Φ;
(2)圓環(huán)下降高度h的過程中通過圓環(huán)的電荷量q;
(3)圓環(huán)下降高度h的過程中產(chǎn)生的熱量Q。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
根據(jù)楞次定律判斷圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向.根據(jù)磁場(chǎng)的變化規(guī)律可以確定磁通量的變化情況;
當(dāng)圓環(huán)所受的重力與安培力相等時(shí),達(dá)到收尾速度.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、結(jié)合能量守恒定律求解。
(1)圓環(huán)下降高度h時(shí)
磁通量大小為
解得:;
(2)圓環(huán)下落的過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
通過回路的電荷量為:
磁通量變化量為:
解得:;
(3)由能量守恒定律有:
解得:。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接,線圈A插入線圈B中,下列說法中正確的是
A. 閉合開關(guān)電流穩(wěn)定后,將線圈A從線圈B中拔出過程中,電流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B. 開關(guān)閉合瞬間,電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),而斷開瞬間電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)
C. 開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng),電流計(jì)指針始終指在零刻度
D. 開關(guān)閉合后,無論滑動(dòng)變阻器的滑片P如何滑動(dòng),電流計(jì)指針都會(huì)偏離零刻度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示電路中,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值中正確的是( )
A. ,B. ,
C. ,D. ,
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)的虛線邊界△AMN為等邊三角形,邊長(zhǎng)L=0.6m,水平邊界MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=2×10-4N/C ,P、Q分別是AM和AN的中點(diǎn),梯形MNQP內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),△APQ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B2=3B1,△AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外,大小是B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶正電的粒子,比荷,從O點(diǎn)由靜止開始釋放,從邊界MN的中點(diǎn)C進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),OC相距1m,經(jīng)梯形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直AN經(jīng)過Q點(diǎn).(粒子重力不計(jì))求:
(1)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度v;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小;
(3)粒子從O點(diǎn)出發(fā),到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.
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【題目】如圖所示圓形區(qū)域內(nèi),有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子,以不同的速率,沿著相同的方向,對(duì)準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),又都從該磁場(chǎng)中射出.這些粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有的較長(zhǎng),有的較短.若帶電粒子在磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力的作用,則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的帶電粒子( )
A. 速率越大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng) B. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的周期越大
C. 速率越小的速度方向偏轉(zhuǎn)的角度越小 D. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的半徑越小
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【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子A從原點(diǎn)O沿y 軸正方向以初速度V0射出,粒子重力忽略不計(jì),現(xiàn)要求該粒子能通過點(diǎn)P(a, -b),可通 過在粒子運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)加適當(dāng)?shù)?/span>“場(chǎng)”來實(shí)現(xiàn)。
(1) 若只在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使粒子A在磁場(chǎng)中作勻速 圓周運(yùn)動(dòng),并能到達(dá)P點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2) 若只在x軸上某點(diǎn)固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷 Q,使粒子A在Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng),并能到達(dá)P點(diǎn),求點(diǎn)電荷Q的電量大;
(3) 若在整個(gè)I、II象限內(nèi)加垂直紙面向外的 勻強(qiáng)磁場(chǎng),并在第IV象限內(nèi)加平行于x軸,沿x軸 正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),也能使粒子A運(yùn)動(dòng)到達(dá)P點(diǎn)。如果此過程中粒子A在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小
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【題目】自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣,它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C,如圖所示。正常騎行時(shí),下列說法正確的是( 。
A. A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度
B. A點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等
C. C點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度
D. C點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等
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【題目】真空中兩個(gè)異種點(diǎn)電荷固定在軸上,且。軸上的電勢(shì)隨位置變化的規(guī)律如圖所示。取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,不計(jì)重力,下列說法正確的是
A. 帶正電,帶負(fù)電,且
B. 軸上場(chǎng)強(qiáng)為零的位置有兩處(不考慮無限遠(yuǎn)處)
C. 帶正電的粒子從點(diǎn)沿軸向移動(dòng)的過程中,加速度先減小后增大
D. 帶正電的粒子從點(diǎn)沿軸向移動(dòng)的過程中,電勢(shì)能先減小后增大
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【題目】如圖所示,MN是半徑為R的光滑圓弧,木板B靜止在水平面上,其左端與N點(diǎn)重合,右端放有滑塊A;瑝KC從P點(diǎn)由靜止釋放,恰從M點(diǎn)切入圓軌道,與木板B碰撞后粘為一體,碰撞時(shí)間極短,之后,B、C一起沿水平面運(yùn)動(dòng),滑塊A恰好未從B上掉下。已知滑塊A、C的質(zhì)量均為m,木板B的質(zhì)量為2m,滑塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,滑塊C和木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,滑塊A、滑塊C均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g,忽略空氣阻力,水平面足夠長(zhǎng)。
求:(1)滑塊C經(jīng)N點(diǎn)時(shí)與木板B碰撞前的瞬間對(duì)圓弧軌道的壓力。
(2)滑塊A停止時(shí)到N點(diǎn)的水平距離。
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