9.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U形導(dǎo)軌上以速度v=2m/s向右勻速滑動(dòng),兩導(dǎo)軌間距離l=1.0m,電阻R=3.0Ω,金屬桿的電阻r=1.0Ω,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.通過(guò)R的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒩到d
B.金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為2.0 V
C.金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5 N
D.外力F做功的數(shù)值等于電路產(chǎn)生的焦耳熱

分析 導(dǎo)體PQ垂直切割磁感線,由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,由E=BLv求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,由串聯(lián)電路的特點(diǎn)求PQ間的電壓.由公式F=BIL求PQ所受的安培力;外力F克服摩擦力和安培力做功.

解答 解:A、由右手定則判斷知,導(dǎo)體PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)镼→P,通過(guò)R的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒩到d.故A正確.
B、導(dǎo)體PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為:E=BLv=1.0×1×2V=2V,故B正確.
C、感應(yīng)電流為:I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{2}{3+1}$A=0.5A,安培力 F=BIL=1.0×0.5×1N=0.5N.故C正確.
D、金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U型導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng),外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱和導(dǎo)軌與金屬桿之間的摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能的和.故D錯(cuò)誤.
故選:ABC

點(diǎn)評(píng) 本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式等的綜合應(yīng)用,該題中要明確功與能的關(guān)系,知道外力F克服摩擦力和安培力做功,外力F做功大小等于電路產(chǎn)生的焦耳熱和導(dǎo)軌與金屬桿之間的摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能的和.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),上端接有電阻為R1的燈泡,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)將質(zhì)量為m,電阻為R2的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放,進(jìn)入磁場(chǎng)一段時(shí)間后可使燈泡持續(xù)正常發(fā)光.當(dāng)桿下降到M、N處時(shí)被支持物擋住并停止運(yùn)動(dòng).OO′到MN的距離為d,桿始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,其他電阻忽略不計(jì).
(1)求燈泡持續(xù)正常發(fā)光時(shí),導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v;
(2)求金屬桿下降過(guò)程通過(guò)燈泡的電量q;
(3)桿被支持物擋住后,通過(guò)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小仍使燈泡持續(xù)正常發(fā)光,求磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化率的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.如圖所示,光滑絕緣水平桌面上放置一個(gè)U型框架aebcfd,框架兩側(cè)是對(duì)稱的、足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)柔軟導(dǎo)線,不計(jì)導(dǎo)線電阻,bc部分是質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒,自然懸垂在桌面的左側(cè).桌面上固定兩個(gè)立柱,在立柱右側(cè)的軟導(dǎo)線上放置一根電阻為R、質(zhì)量為m的金屬棒MN,MN與軟導(dǎo)線之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,整個(gè)裝置處于水平向左、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)將導(dǎo)體棒bc由靜止釋放,bc帶動(dòng)軟導(dǎo)線一起運(yùn)動(dòng),兩側(cè)軟導(dǎo)線之間的距離保持為L(zhǎng)不變,MNfe為矩形,各部分接觸良好,不計(jì)空氣阻力.
(1)判斷金屬棒MN中感應(yīng)電流的方向;
(2)求bc棒釋放瞬間的加速度大;
(3)求bc棒所能達(dá)到的最大速度;
(4)由靜止開(kāi)始釋放bc后的某過(guò)程中,已知MN產(chǎn)生的焦耳熱為Q,框架克服摩擦力做功為W,求該過(guò)程中bc棒動(dòng)能的增加量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.如圖所示,垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),有一位于紙面的、粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng),則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中( 。
A.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相同
C.導(dǎo)體框cd邊兩端電勢(shì)差絕對(duì)值相同D.通過(guò)導(dǎo)體框截面的電量相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng),坐標(biāo)與時(shí)間的變化關(guān)系為x=4t-2t3,式中x以m計(jì),t以s計(jì).求
(1)在最初2s內(nèi)的平均速度,2s末的瞬時(shí)速度;
(2)1s末到3s末的位移、平均速度;
(3)1s末到3s末的平均加速度;
(4)3s末的瞬時(shí)加速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中,如圖是一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.(電源頻率為50Hz),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)公式可求得vB=1.38m/s,vD=3.90 m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=12.6 m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.有三本同樣的書(shū)疊放在水平桌面上,如圖所示,假如每本書(shū)重G=5N,它們之間及書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4,如果水平抽出第一本或第二本或第三本書(shū),至少要用多大拉力?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算來(lái)說(shuō)明各種情況.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.空間探測(cè)器從某一星球表面豎直升空,發(fā)動(dòng)機(jī)先推動(dòng)探測(cè)器勻加速上升,過(guò)程中某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)因故障突然關(guān)閉,探測(cè)器失去動(dòng)力.如圖所示為探測(cè)器從升空到回到該星球表面的速度隨時(shí)間變化的圖象,根據(jù)圖象求:
(1)星球表面的重力加速度大小;
(2)探測(cè)器在星球表面達(dá)到的最大高度;
(3)探測(cè)器落回星球表面的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.如圖所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器“可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系:先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的位置O.

接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度.
①上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外,還需要測(cè)量的物理量有C.
A.A、B兩點(diǎn)間的高度差h1B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D.小球1和小球2的半徑r
②當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式m1•OP=m1•OM+m2•ON(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律.
③完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造,如圖2所示.在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接.使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3.則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m1$\sqrt{{l}_{2}}$=m1$\sqrt{{l}_{1}}$+m2(用所測(cè)物理量的字母表示).

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