9.如圖所示,間距為l的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,經(jīng)時間t下落距離h后達到最大速度,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g.以下判斷正確的是( 。
A.流過金屬棒ab的電流方向為由a到b
B.從開始運動到達到最大速度的時間內(nèi),通過金屬棒ab的電量為$\frac{Blh}{R+r}$
C.金屬棒的最大速度為$\frac{mg(R+r)}{2{B}^{2}{l}^{2}}$
D.整個下落過程中金屬棒ab減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電能

分析 流過金屬棒ab的電流方向由右手定則判斷;通過金屬棒ab的電量根據(jù)公式q=$\frac{△Φ}{R+r}$求解;金屬棒速度最大時做勻速運動,根據(jù)重力的功率等于電功率,求解最大速度.整個下落過程中金屬棒ab減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為棒的動能和電路的電能.

解答 解:A、由右手定則判斷知流過金屬棒ab的電流方向為由a到b,故A正確.
B、從開始運動到達到最大速度的時間內(nèi),通過金屬棒ab的電量為 q=$\frac{△Φ}{R+r}$=$\frac{Blh}{R+r}$,故B正確.
C、金屬棒速度最大時做勻速運動,設(shè)金屬棒的最大速度為v.根據(jù)能量守恒得:mgv=$\frac{{E}^{2}}{r+R}$=$\frac{(Blv)^{2}}{r+R}$
可得 v=$\frac{mg(R+r)}{{B}^{2}{l}^{2}}$,故C錯誤.
D、整個下落過程中金屬棒ab減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為棒的動能和電路的電能.故D錯誤.
故選:AB.

點評 電磁感應(yīng)中導(dǎo)體切割引起的感應(yīng)電動勢在考試中涉及較多,應(yīng)明確受力分析、功能關(guān)系等的靈活應(yīng)用,要能熟練運用電荷量公式q=$\frac{△Φ}{R+r}$.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖1是一位同學(xué)做“探究動能定理”的實驗裝置圖.

①讓一重物拉著一條紙帶自由下落,通過打點計時器在紙帶上打點,然后取紙帶的一段進行研究.若該同學(xué)打出的紙帶如圖2所示,已知重物的質(zhì)量m=1kg,打點計時器的工作頻率為50Hz,當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,利用這段紙帶中的2、5兩點測定重力做功為1.06J,物體動能的增加量為1.03J.通過比較可知,在誤差允許的范圍內(nèi),重力做的功等于動能的增加量.
②該同學(xué)計算了多組動能的變化量△Ek,畫出動能的變化量△Ek與下落的對應(yīng)高度△h的關(guān)系圖象,在實驗誤差允許的范圍內(nèi),得到的△E-△h圖象應(yīng)是如圖3的C.

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20.用α粒子轟擊靜止氮原子核(${\;}_{7}^{14}$N)的實驗中,假設(shè)某次碰撞恰好發(fā)生在同一條直線上.已知α粒子的質(zhì)量為4m0,轟擊前的速度為v0,轟擊后,產(chǎn)生質(zhì)量為17m0的氧核速度大小為v1,方向與v0相同,且v1<$\frac{{v}_{0}}{5}$,同時產(chǎn)生質(zhì)量為m0的質(zhì)子,求:
①寫出該實驗的反應(yīng)方程式;
②質(zhì)子的速度大小和方向.

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17.用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒•m2從高處由靜止開始下落,在m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.圖2是給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,相鄰兩計數(shù)點間均有4個點未畫出,計數(shù)點間的距離如圖2所示.已知m1=50g、m2=150g,則(g取9.8m/s2,所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

①紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v=2.40m/s;
②在打0~5點過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=0.576J,系統(tǒng)重力勢能的減少量△Ep=0.588J;
③若某同學(xué)作出了$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線(如圖3),據(jù)圖線得到的重力加速度為g=9.67m/s2,試分析該重力加速度大小與g=9.8m/s2不等的原因是紙帶與打點計時器限位孔間的摩擦阻力,或重物運動與空氣間的阻力,或滑輪軸承間的阻力等.

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4.在某一力學(xué)實驗中,打出的紙帶如圖所示,相鄰計數(shù)點的時間間隔是T.測出紙帶各計數(shù)點之間的距離分別為S1、S2、S3、S4,為使由實驗數(shù)據(jù)計算的結(jié)果更精確些,加速度的平均值為a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}$;打下C點時的速度vc$\frac{{s}_{3}+{s}_{2}}{2T}$.

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14.如圖所示.是某繩波形成過程的示意圖,1、2、3、4…為繩上的一系列等間距的質(zhì)點,相鄰兩質(zhì)點間的距離均為10cm,繩處于水平方向.質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動,帶動2、3、4…各質(zhì)點依次上下振動,把振動從繩的左端傳到右端.t=0時質(zhì)點1開始向上運動,經(jīng)過0.1s第一次到達最大位移,這時質(zhì)點3開始運動.則該波的波長為0.8m.波速分別為2m/s.

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1.在“用油膜法測量分子直徑”的實驗中,將濃度為η的一滴油酸溶液,輕輕滴入水盆中,穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜.測得一滴油酸溶液的體積為V0,形成的油膜面積為S,則油酸分子的直徑為$\frac{η{V}_{0}}{S}$;如果把油酸分子看成是球形的(球的體積公式為V=$\frac{1}{6}$πD3,d為球直徑),該滴油酸溶液所含油酸分子的個數(shù)為$\frac{6{S}^{3}}{π{η}^{2}{V}_{0}^{2}}$.

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18.如圖所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落.利用此裝置可以測定重力加速度.
①通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實驗的準確程度,為使圖紙的斜率等于重力加速度,除作v-t圖象外,還可作$\frac{{v}^{2}}{2}-h$圖象.
②利用此裝置還可以完成力學(xué)中的什么實驗驗證機械能守恒(答出一個即可)

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19.如圖所示,物體A、B并列緊靠在光滑水平面上,mA=500g,mB=400g,另有一個質(zhì)量為100g的物體C以10m/s的水平初速度先后在A、B表面運動.最終C物體與B物體一起以1.5m/s的速度運動,求C物體離開A物體時,A、C兩物體的速度.

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