满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5 m,左端...

如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l0.5 m,左端接有阻值R0.3 Ω的电阻.一质量m0.1 kg、电阻r0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B0.4 T.金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a2 m/s2的加速度做匀加速运动,当金属棒的位移x9 m时撤去外力,金属棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q1Q22∶1.导轨足够长且电阻不计,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:

(1)金属棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q

(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2

(3)外力做的功WF.

 

(1)4.5C (2)1.8J (3)5.4J 【解析】试题分析:(1)设金属棒匀加速运动的时间为,回路的磁通量的变化量为,回路中的平均感应电动势为,由法拉第电磁感应定律得①其中② 设回路中的平均电流为,由闭合电路欧姆定律得③则通过电阻R的电荷量为④ 联立①②③④式,得代入数据得 (2)设撤去外力时金属棒的速度为v,对于金属棒的匀加速运动过程,由运动学公式得⑤ 设金属棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W,由动能定理得⑥ 撤去外力后回路中产生的焦耳热⑦ 联立⑤⑥⑦式,代入数据得⑧ (3)由题意知,撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比,可得⑨ 在金属棒运动的整个过程中,外力F克服安培力做功,由功能关系可知⑩ 由⑧⑨⑩式得. 考点:考查了导体切割磁感线运动 【名师点睛】解决该题关键要分析物体的运动情况,清楚运动过程中不同形式的能量的转化,知道运用动能定理求解变力做功,应用好电荷量的表达式知道应用闭合电路欧姆定律求解路端电压,同时注意M、N两端的电压的正负,有一定的难度.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图甲在真空中,O点放置一点电荷DMNPS间为无电场区域,AB为两平行金属板,两板间距离为b,板长为2bO1O2为两板的中心线。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从距O点正下方R处,以速度v0垂直MN向左进入点电荷D的电场,绕O点做匀速圆周运动,通过无电场区域后,恰好沿O1O2方向进入板间,此时给AB板加上如图乙所示的电压u,最后粒子刚好以平行于B板的速度,从B板的边缘飞出,不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受重力,已知静电力常量为k

(1)求点电荷D的电荷量Q,并判断其电性;

(2)求交变电压的周期T和电压U0

 

查看答案

冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时,与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:

(1)碰后乙的速度大小。

(2)碰撞中总机械能的损失。

 

查看答案

如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V,副线圈输出电压为36 V,两只灯泡的额定电压均为36 VL1额定功率为12 WL2额定功率为6 W。试求:

(1)该变压器的原、副线圈匝数比;

(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流。

 

查看答案

某同学用图1所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复10次;然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次,回答下列问题:

(1)在本实验中结合图1,验证动量守恒的验证式是下列选项中的________

Amamamb     Bmamamb     Cmamamb

(2)经测定,ma45.0gmb7.5g,请结合图2分析:碰撞前、后ma的动量分别为p1p1,则p1p1________________(保留分式)。有同学认为,在该实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大。请你用已知的数据,分析和计算出被碰小球mb平抛运动水平距离的最大值为________cm

 

查看答案

研究电磁感应现象的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;然后按图乙将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路,在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。

①S闭合后,将螺线管A(原线圈)移近螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将______如图乙所示,线圈A放在B附近不动时,指针将______线圈A放在B附近不动,突然切断开关S,电流表指针将______

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.