满分5 > 高中物理试题 >

如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ= 37°角固定,M、P之间...

如图甲,MNPQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ= 37°角固定,MP之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vmR的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度gl0m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:

1)杆a b下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小;

2)金属杆的质量m和阻值r

3)当R = 1Ω时,求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W

 

(1)方向从b → a (或aMPba) 4V (2)m = 2/3kg,r =2Ω (3)0.25J 【解析】(1)杆中电流方向从b → a (或aMPba) ,由图可知,当R = 0 时,杆最终以v = 2 m/s匀速运动,产生电动势E = BLv , E = 4V (2)设最大速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv , 由闭合电路的欧姆定律: ,杆达到最大速度时满足mgsinθ-BIL=0 , 解得 由图像可知:斜率为 纵截距为v0=2m/s,得到: , 解得:m = 2/3kg,r =2Ω。 ⑶由题意:E = BLv; 得 , 由动能定理得W = , 解得:W = 0.25J 点睛:本题综合考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律等,综合性强,对学生能力的要求较高,其中安培力的分析和计算是关键.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,两个带电滑块甲和乙系于一根绝缘细绳的两端,放在一个光滑的绝缘平面上,整体置于方向水平向右、大小为N/C的匀强电场中,甲的质量为kg,带电荷量为C,乙的质量为kg,带电荷量为C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,t=3s时细绳断裂,不计滑块间的库仑力。试求:

1)细绳断裂前,两滑块的加速度;

2)由静止开始释放后的整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值;

 

查看答案

现需测量定值电阻Rx的阻值(约为20Ω)。所供器材如下:

电流表A1(量程0~50mA,内阻约为20Ω)

电流表A2(量程0~300mA,内阻约为4Ω)

电压表V1(量程0~6V,内阻约为20kΩ)

电压表V2(量程0~15V,内阻约为50kΩ)

滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)

直流电源E(电动势为10V,内阻约为0.5Ω)

电键S一个,连接用的导线若干

(1)为了使测量结果更准确,电流表选择____________,电压表选择____________;

(2)在方框内做出实验原理图;

(3)该电阻是由电阻丝绕成的,为了求得该电阻丝材料的电阻率,需用螺旋测微器测量电阻丝的直径,结果如图,其读数为__________mm。

 

查看答案

某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示,图中标出了五个连续点之间的距离.

   

                                       

(1)物块下滑时的加速度a________ m/s2,打C点时物块的速度v________ m/s.

(2)已知重力加速度大小为g为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)

A.物块的质量      B.斜面的高度      C.斜面的倾角

 

查看答案

如图所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,张力大小为T1;第二次在水平恒力F′作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,至Q点时轻绳中的张力大小为T2,不计空气阻力,重力加速度为g,关于这两个过程,下列说法中正确的是(  )

A. 第一个过程中,拉力F在逐渐变大,且最大值一定大于F′

B. 两个过程中,轻绳的张力均变大

C.

D. 第二个过程中,重力和水平恒力F′的合力的功率的变化是增大、减小、增大、减小

 

查看答案

核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高患癌症的风险。已知钚的一种同位素的半衰期为24100年,其衰变方程为,下列有关说法正确的是(    

A. X原子核中含有92个中子

B. 100经过24100年后一定还剩余50

C. 由于衰变时释放巨大能量,根据Emc2,衰变过程总质量增加

D. 衰变发出的γ放射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力

 

查看答案
试题属性

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