【題目】如圖所示,光滑導(dǎo)軌MN和PQ固定在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為L,兩端分別接有阻值均為R的定值電阻R1和R2, 兩導(dǎo)軌間有一邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域abcd,該區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌相互垂直且接觸良好,從ab處由靜止釋放,若金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng),其余電阻均不計(jì).求:
(1) 金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)前的瞬間流過(guò)R1的電流大小和方向;
(2) 金屬桿離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度的大小;
(3) 金屬桿穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中電阻R1上產(chǎn)生的電熱.
【答案】(1),方向從P到M;(2);(3)
【解析】
(1)桿出磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng),重力與安培力平衡,由安培力公式F=BIL和平衡條件求解;
(2)桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bv,又根據(jù)閉合歐姆定律得到E=I,聯(lián)立可求得速度v;
(3)金屬桿穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中,重力做功為mg,桿獲得的動(dòng)能為mv2,根據(jù)能量守恒定律求解回路中產(chǎn)生的總熱量,根據(jù)兩個(gè)電阻并聯(lián)求解R1上產(chǎn)生的電熱.
(1)設(shè)流過(guò)金屬桿中的電流為I,由平衡條件得mg=BI,
解得I=
所以R1中的電流大小I1=,方向從P到M.
(2)設(shè)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v
由E=Bv
E=I
得v=
(3)mg=Q+mv2
得
R1上產(chǎn)生的焦耳熱為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】真空中有一點(diǎn)電荷Q,MN是這個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條水平直線,如圖所示,A、B、C是直線MN上的三個(gè)點(diǎn),B是A、C的中點(diǎn),點(diǎn)電荷Q位于A點(diǎn)正上方O處(未畫(huà)出)。設(shè)A、B、C三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EA、EB、EC,且EB=EA,則EC的值為
A. EA B. EA C. EA D. EA
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年2月13日,平昌冬奧會(huì)女子單板滑雪U形池項(xiàng)目中,我國(guó)選手劉佳宇榮獲亞軍。如圖所示為U形池模型,其中a、c為U形池兩側(cè)邊緣,在同一水平面,b為U形池最低點(diǎn)。劉佳宇從a點(diǎn)上方h高的O點(diǎn)自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中,從右側(cè)飛出后上升至最高位置d點(diǎn)相對(duì)c點(diǎn)高度為。不計(jì)空氣阻力,下列判斷正確的是
A. 從O到d的過(guò)程中機(jī)械能減少
B. 從a到d的過(guò)程中機(jī)械能守恒
C. 從d返回到c的過(guò)程中機(jī)械能減少
D. 從d返回到b的過(guò)程中,重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一圓柱形鐵芯上沿軸線方向繞有矩形線圈,鐵芯與磁極的縫隙間形成了輻向均勻磁場(chǎng),磁場(chǎng)的中心與鐵芯的軸線重合.當(dāng)鐵芯繞軸線以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列線圈中電流隨時(shí)間變化的圖象,正確的是(從圖位置開(kāi)始計(jì)時(shí),N、S極間縫隙的寬度不計(jì),以a邊的電流進(jìn)入紙面,b邊的電流出紙面為正方向)( )
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界d點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入,沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn),通過(guò)pa段用時(shí)為t.若該微粒經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒,最終打到屏MN上。若兩個(gè)微粒所受重力均忽略,則新微粒運(yùn)動(dòng)的 ( )
A. 軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將小于t
B. 軌跡為pc,至屏幕的時(shí)間將大于t
C. 軌跡為pa,至屏幕的時(shí)間將大于t
D. 軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將等于t
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中,首先按右上圖接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系.當(dāng)閉合S時(shí)觀察到電流表指針向左偏,不通電時(shí)電流表指針停在正中央.然后按如圖所示將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合回路,將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路.
(1)S閉合后,將線圈A插入線圈B的過(guò)程中,電流表的指針將 (填:左偏、右偏或者不偏).
(2)線圈A放在B中不動(dòng)時(shí),指針將 (填:左偏、右偏或者不偏).
(3)線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電流表指針將 (填:左偏、右偏或者不偏).
(4)線圈A放在B中不動(dòng),突然斷開(kāi)S.電流表指針將 (填:左偏、右偏或者不偏).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長(zhǎng)為1.5a的等邊三角形框架ABC,框架中心與圓心重合,S為位于BC邊中點(diǎn)處的狹縫.三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板,框架與圓之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束質(zhì)量為m、電量為q,不計(jì)重力的帶正電的粒子,從P點(diǎn)由靜止經(jīng)兩板間電場(chǎng)加速后通過(guò)狹縫S,垂直BC邊向下進(jìn)入磁場(chǎng)并發(fā)生偏轉(zhuǎn).忽略粒子與框架碰撞時(shí)能量與電量損失.求:
(1)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次打在SB的中點(diǎn),則加速電場(chǎng)的電壓為多大?
(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S,則加速電場(chǎng)電壓滿足什么條件?
(3)回到狹縫S的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷ab、be、cd、de四個(gè)過(guò)程到達(dá)狀態(tài)e,其中ba的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)原點(diǎn),bc連線與橫軸平行,de連線與縱軸平行。下列說(shuō)法正確的是_______
A. ab過(guò)程中氣體從外界吸熱
B. bc過(guò)程中氣體內(nèi)能不變
C. cd過(guò)程中氣體從外界吸熱
D. de過(guò)程中外界對(duì)氣體做功
E. 狀態(tài)a的氣體體積比狀態(tài)d的氣體體積小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑的水平面上,有一矩形勻強(qiáng)場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向下。一正方形導(dǎo)線框(邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度)位于水平面上,以垂直于磁場(chǎng)邊界的初速度從左向右通過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示。則在此過(guò)程中
A. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中平均加速度相等
B. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線框橫截面的電量相等
C. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量相等
D. 線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中安培力的沖量相等
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