【題目】如圖所示,兩條光滑的絕緣導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的水平部分與圓弧部分平滑連接,兩導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌的水平部分有n段相同的勻強磁場區(qū)域(圖中的虛線范同),磁場方向豎直向上,磁場的磁感應(yīng)強度為B,磁場的寬度為s,相鄰磁場區(qū)域的間距也為s,大于L,磁場左、右兩邊界均與導(dǎo)軌垂直,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電阻為r,邊長為L的正方形金屬框,由圓弧導(dǎo)軌上某高度處靜止釋放,金屬框滑上水平導(dǎo)軌,在水平導(dǎo)軌上滑行一段時間進入磁場區(qū)域,最終線框恰好完全通過n段磁場區(qū)域,地球表面處的重力加速度為g,感應(yīng)電流的磁場可以忽略不計,求:

(1)金屬框進入第1段磁場區(qū)域的過程中,通過線框某一橫截面的感應(yīng)電量及金屬框完全通過n段磁場區(qū)城的過程中安培力對線框的總沖量的大小?

(2)金屬框完全進入第k(k<n)段磁場區(qū)域前的瞬間,金屬框速度的大。

【答案】(1);(2);

【解析】(1)設(shè)金屬框在進入第一段勻強磁場區(qū)域前的速度為,金屬框在進入第一段勻強磁場區(qū)域的過程中,線框中產(chǎn)生平均感應(yīng)電動勢為

平均電流為:,

設(shè)線框經(jīng)過每一段磁場區(qū)域的過程中安培力沖量大小為I

整個過程累計得到:

(2)金屬框穿過第個磁場區(qū)域后,由動量定理得到:

金屬框完全進入第k個磁場區(qū)域的過程中,由動量定理得到:

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】牛頓利用行星圍繞太陽的運動可看做勻速圓周運動,借助開普勒三定律推導(dǎo)出 兩物體間的引力與它們之間的質(zhì)量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比。牛頓思考月球繞地球運行的原因時,蘋果的偶然落地引起了他的遐想拉住月球使它圍繞地球運動的力與拉著蘋果下落的力,是否都與太陽吸引行星的力性質(zhì)相同,遵循著統(tǒng)一的規(guī)律----平方反比規(guī)律?因此,牛頓開始了著名的月一地檢驗”。

(1)將月球繞地球運動看作勻速圓周運動。已知月球質(zhì)量為m,月球半徑為r,地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,地球和月球質(zhì)心間的距離為L,月球繞地球做勻速圓周運動的線速度為v,求地球和月球之間的相互作用力F。

(2)行星圍繞太陽的運動看做勻速圓周運動,在牛頓的時代,月球與地球的距離r’、月球繞 地球公轉(zhuǎn)的周期T'等都能比較精確地測定,請你據(jù)此寫出計算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a 的表達式已知、,地面附近的重力加速度g=9.80m/s2,請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)估算比值;

(3)已知月球與地球的距離約為地球半徑的60倍,如果牛頓的猜想正確,請你據(jù)此計算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a和蘋果下落的加速度g的比值,并與(2)中的結(jié)果相比較,你能得出什么結(jié)論?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用于熱處理的電阻爐,由于發(fā)熱體R在升溫過程中電阻值增大很多,所以在爐子和電網(wǎng)之間配備一臺自耦變壓器,如圖所示。已知R的正常工作電壓與電網(wǎng)電壓相同,欲使R啟動時的熱功率與正常工作時基本相同,下列說法正確的是

A. 啟動時,應(yīng)將P向下滑動,使副線圈的匝數(shù)小于原線圈的匝數(shù)

B. 啟動時,應(yīng)將P向上滑動,使副線圈的匝數(shù)大于原線圈的匝數(shù)

C. 保持P的位置不變,啟動后的一段時間內(nèi),電流表的示數(shù)會逐漸增大

D. 保持P的位置不變,啟動后的一段時間內(nèi),R的功率會逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)到實驗室做測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗時, 發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材:

待測電源(電動勢約為4V,內(nèi)阻約為2Ω)

定值電阻R0 ,阻值約為3Ω

電壓表兩塊(有5V、15V兩個量程,5V量程內(nèi)阻約3KΩ)

電流表(內(nèi)阻約為1Ω,量程0.6A)

滑動變阻器A(0~20Ω,3A)

滑動變阻器B(0~200Ω,0.2A)

電鍵一個,導(dǎo)線若干。

該同學(xué)想在完成學(xué)生實驗測電源電動勢和內(nèi)阻的同時精確測出定值電阻R0的阻值,設(shè)計了如圖所示的電路。實驗時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)。在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時,記錄了U1、U2、I的一系列值. 其后他在兩張坐標(biāo)紙上各作了一個圖線來處理實驗數(shù)據(jù),并計算了電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R0的阻值。

根據(jù)題中所給信息解答下列問題:

在電壓表V1接入電路時應(yīng)選擇的量程是_________,滑動變阻器應(yīng)選擇_________(填器材代號AB);

在坐標(biāo)紙上作圖線時,用來計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線的橫坐標(biāo)軸用_________表示,縱坐標(biāo)軸用__________表示;用來計算定值電阻R0的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用_________、__________表示。(填U1、U2、I或由它們組成的算式)

若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤,實驗中測得的定值電阻R0的值________其真實值,電源電動勢E的測量值________其真實值。(選填大于、小于等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】面積為0.04m2的10匝線框abcd固定于圖甲所示的磁場中,規(guī)定磁場垂直紙面向里為正,磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示。線框總電阻R=100Ω,則下列說法正確的是

A. 通過線框中的電流方向始終是 adcba

B. ab邊受到的安培力大小是恒定的

C. 在1~3s內(nèi),線框磁通量的變化量是1.6×10-2Wb

D. 在1~3s內(nèi),通過線框?qū)Ь某個截面的電荷量是1.6×10-4C

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在圖甲所示的裝量中,K為一金屬板,A為金屬電極,都密封在真空的玻璃管中,W為由石英片封蓋的窗口,單色光可通過石英片射到金屬板K上,E為輸出電壓可調(diào)的直流電源,其負極與電極A相連,是電流表,實驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)用某種頻率的單色光照射K時,K會發(fā)出電子(光電效應(yīng)),這時,即使A、K之間的電壓等于零,回路中也有電流,當(dāng)A的電勢低于K時,而且當(dāng)AK的電勢低到某一值時,電流消失, 稱為截止電壓,當(dāng)改變照射光的頻率,截止電壓也將隨之改變,其關(guān)系如圖乙所示,如果某次實驗我們測出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù),又知道了電子電量,則(

A. 可得該金屬的極限率

B. 可求得電子的質(zhì)量

C. 可求得普朗克常量

D. 可求得該金屬的逸出功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列各敘述中正確的是( )

A. 牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實驗測出了引力常量

B. 伽利略首先將實驗事實和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推理)和諧地結(jié)合起來

C. 理想化模型是把實際問題理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如質(zhì)點.位移等

D. 用比值定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例,例如速度.加速度都是采用了比值法定義的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,①、②、③處可以接小燈泡、電流表或電壓表(均為理想電表)三種元器件,電源電動勢E、內(nèi)阻r均保持不變,定值電阻R1R2R3R4=4︰3︰2︰1,小燈泡電阻RL=R1R1>r,電路中有電流通過,下列說法中正確的是

A. 要使路端電壓最大,則應(yīng)該①接小燈泡,②接電壓表,③接電流表

B. 要使電源輸出功率最大,則應(yīng)該①接電流表,②接小燈泡,③接電壓表

C. 要使電源總功率最大,則應(yīng)該①接電流表,②接電壓表,③接小燈泡

D. 要使閉合電路中電源效率最高,則應(yīng)該①接小燈泡,②接電流表,③接電壓表

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)點沿直線運動,在10s內(nèi)其速度由10m/s減為0.速度隨時間變化的關(guān)系圖像(v-t圖像)恰好是與兩坐標(biāo)軸相切的四分之一圓弧,如圖所示,則該質(zhì)點在5s末時。的加速度大小為

A. m/s2 B. m/s2

C. m/s2 D. m/s2

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