1.金屬導(dǎo)線POQ放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,∠POQ=45°,其所在平面與磁場(chǎng)垂直,長(zhǎng)直導(dǎo)線MN與金屬線緊密接觸,起始時(shí)OA=L0,且MN⊥OQ,所有導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻均為r,在外力F作用下MN向右勻速運(yùn)動(dòng),速度為v.則下圖中表示外力F隨時(shí)間變化的圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 由勻速運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式x=vt求解經(jīng)過(guò)時(shí)間t導(dǎo)線離開(kāi)o點(diǎn)的長(zhǎng)度.MN切割磁感線的有效長(zhǎng)度就是與MN與軌道接觸的兩點(diǎn)間的長(zhǎng)度,由幾何關(guān)系求解.由數(shù)學(xué)知識(shí)求得回路的總長(zhǎng),得到總電阻,可由閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流的大小.則可確定外力的變化情況.

解答 解:因?qū)ЬMN勻速運(yùn)動(dòng),則經(jīng)過(guò)時(shí)間t導(dǎo)線離開(kāi)o點(diǎn)的長(zhǎng)度是 x=vt;
MN切割磁感線的有效長(zhǎng)度是 L=vt•tan45°=vt.
t時(shí)刻回路中導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv=Bv2t;
回路的總電阻為 R=(2vt+$\sqrt{2}$vt)r
根據(jù)閉合電路歐姆定律得:$I=\frac{E}{R}=\frac{B{v}^{2}t}{(2vt+\sqrt{2}vt)r}$=$\frac{Bv}{(2+\sqrt{2})r}$
由安培力公式可得:F=BIL=$\frac{{B}^{2}{v}^{2}t}{(2+\sqrt{2})r}$
要使導(dǎo)線勻速運(yùn)動(dòng),拉力等于安培力;由公式可知,拉力與時(shí)間成正比
故ABD錯(cuò)誤,C正確;
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要理解“有效”二字,要注意回路中有效電動(dòng)勢(shì)和總電阻都隨時(shí)間增大,實(shí)際感應(yīng)電流并沒(méi)有變化.

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:解答題

11.為測(cè)量某金屬絲的電阻率,某同學(xué)截取了其中的一段,用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑為D,用多用電表粗測(cè)其電阻約為R.

(1)該同學(xué)將米尺的0刻度線與金屬絲的左端對(duì)齊,從圖甲中讀出金屬絲的長(zhǎng)度L=191.5mm.
(2)該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑,從圖2乙中讀出金屬絲的直徑D=0.680mm.
(3)該同學(xué)選擇多用電表“×10”擋粗測(cè)金屬絲的電阻,從圖丙中讀出金屬絲的電阻R=220Ω.
(4)接著,該同學(xué)用伏安法盡可能精確地測(cè)出該金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬絲的電阻率.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
B.電流表A1(量程0~3mA,內(nèi)阻約50Ω)
C.電流表A2(量程0~15mA,內(nèi)阻約30Ω)
D.電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻10KΩ)
E.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻25kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過(guò)的最大電流2.0A)
G.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2KΩ,允許通過(guò)的最大電流0.5A)
H.待測(cè)電阻絲Rx,開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值,電流表應(yīng)選C,電壓表應(yīng)選D,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F.(用器材前的字母表示即可)
(5)在如圖丁所示的實(shí)物上畫出連線(部分線已畫出).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.萬(wàn)有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性.用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量,隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果.已知地球質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T,萬(wàn)有引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體,不考慮空氣的影響.設(shè)在地球北極地面稱量時(shí),彈簧秤的讀數(shù)是F0
(1)若在北極上空高出地面h處稱量,彈簧秤讀數(shù)為F1,求比值$\frac{{F}_{1}}{{F}_{0}}$的表達(dá)式,并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(2)若在赤道地面稱量,彈簧秤讀數(shù)為F2,求比值$\frac{{F}_{2}}{{F}_{0}}$的表達(dá)式.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷放置在M、N點(diǎn),P、O是MN連線的垂線上的兩點(diǎn),且MO>ON.一帶負(fù)電的試探電荷僅受電場(chǎng)力作用,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線OP所示.下列判斷中正確的是( 。
A.N點(diǎn)處可能放置正電荷
B.O處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定小于P處的電場(chǎng)強(qiáng)度
C.O處的電勢(shì)可能等于P處的電勢(shì)
D.該試探電荷在O處時(shí)的動(dòng)能一定小于在P處時(shí)的動(dòng)能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.在光滑的水平面上,質(zhì)量為2kg的甲球以速度v0與乙球發(fā)生正碰,碰撞后,乙球的動(dòng)量減少了6kg•m/s,則碰后甲球的速度為( 。
A.v0-3B.3+v0C.v0-12D.12+v0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖所示,導(dǎo)熱的氣缸開(kāi)口向下,缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣,活塞下掛一個(gè)沙桶,沙桶裝滿沙子時(shí),活塞恰好靜止,現(xiàn)將沙桶底部鉆一個(gè)小洞,讓細(xì)沙慢慢漏出.氣缸外部溫度恒定不變,則缸內(nèi)的氣體( 。
A.壓強(qiáng)增大B.壓強(qiáng)不變C.內(nèi)能減少D.內(nèi)能增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.“遼寧號(hào)”航母艦載機(jī)成功突破了阻攔著艦、滑躍起飛的關(guān)鍵技術(shù).甲板上的阻攔索對(duì)飛機(jī)著艦具有關(guān)鍵作用,在短短數(shù)秒內(nèi)使戰(zhàn)機(jī)速度從數(shù)百公里的時(shí)速減小為零,并使戰(zhàn)機(jī)滑行距離不超過(guò)百米.(取g=10m/s2

(1)設(shè)飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg,著陸在甲板的水平部分后在阻攔索的作用下,速度由v0=l00m/s滑行50m后停止下來(lái),水平方向其他作用力不計(jì),此過(guò)程可視為勻減速運(yùn)動(dòng).求飛機(jī)的滑行時(shí)間t.
(2)在第(1)問(wèn)所述的減速過(guò)程中,飛行員所受的阻力是飛行員自身重力的多少倍?
(3)一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替.如圖2(a)所示,曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為:通過(guò)A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓,在極限情況下,這個(gè)圓就叫作A點(diǎn)的曲率圓,其半徑R叫作A點(diǎn)的曲率半徑.航母飛行甲板水平,前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點(diǎn),如圖2(b)所示.已知飛機(jī)起落架能承受豎直方向的最大作用力為飛機(jī)自重的16倍,飛機(jī)安全起飛經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度的最大值vm=150m/s.求D點(diǎn)的曲率半徑R.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

10.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定,原來(lái)彈簧靜止在光滑水平面上的無(wú)形變固體,在大小為F的水平恒力作用下由靜止開(kāi)始沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng).在O點(diǎn)與彈簧接觸后繼續(xù)向前到B點(diǎn)時(shí)將外力f撤去,此時(shí)物體的速度為v,已知:AO=4s,OB=s,則撤去外力后物體的最大速度為$\sqrt{10Fs}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直.A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,在加速電壓為U的加速電場(chǎng)中被加速.所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、加速電場(chǎng)的頻率可調(diào),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為Bm和加速電場(chǎng)頻率的最大值fm.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.粒子第n次和第n+1次半徑之比總是$\sqrt{n+1}$:$\sqrt{n}$
B.粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間為t=$\frac{{πB{R^2}}}{2U}$
C.若fm<$\frac{{q{B_m}}}{2πm}$,則粒子獲得的最大動(dòng)能為Ekm=2π2mfm2R2
D.若fm>$\frac{{q{B_m}}}{2πm}$,則粒子獲得的最大動(dòng)能為Ekm=$\frac{{{{(q{B_m}R)}^2}}}{2m}$

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案