练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    20．如图所示，abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨，导轨间距为L，左右两端接有定值电阻R1和R2，R1=R2=R，整个装置处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．质量为m、长度为L的导体棒MN放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻．两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定，另一端同时与棒的中点连接．初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态，棒有水平向左的初速度v0，第一次运动至最右端的过程中R1产生的电热为Q，下列说法中正确的是（　　）
    A．初始时刻棒所受安培力大小为$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$
    B．棒第一次回到初始位置的时刻，R2的电功率为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}^{2}}{R}$
    C．棒第一次到达最右端的时刻，两根弹簧具有弹性势能的总量为$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-2Q
    D．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，R1中的电流由b指向a

    分析 由E=BLv0、I=$\frac{E}{R}$、F=BIL三个公式结合求解初始时刻棒受到安培力大小．MN棒从开始到第一次运动至最右端，电阻R上产生的焦耳热为2Q，整个回路产生的焦耳热为4Q．

    解答 解：A、初始时刻，由F=BIL、I=$\frac{BL{v}_{0}}{\frac{R}{2}}$=$\frac{2BL{v}_{0}}{R}$，得安培力大小为FA=$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$．故A正确；
    B、由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，由动能定理得：当棒再次回到初始位置时，速度小于v0，棒产生的感应电动势小于BLv0，则AB间电阻R的功率小于$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}^{2}}{R}$，故B错误；
    C、由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，两个电阻相同并联，故产生的热量相同，则电路中产生总热量为2Q，所以两根弹簧具有的弹性势能为$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-2Q，故C正确；
    D、从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，由左手定则判断知，MN中电流方向由M指向N，则R1中的电流由b指向a，故D正确．
    故选：ACD．

    点评 本题分析系统中能量如何转化是难点，也是关键点，根据导体棒克服安培力做功等于产生的焦耳热，分析电阻R上产生的热量．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．发电站通过升压变压器，输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器）
    （1）画出上述输电全过程的线路图；
    （2）若发电机的输出功率是100kW，输出电压是250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1：25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；
    （3）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．弹簧一端固定，另一端受到拉力F 的作用，F与弹簧伸长量x的关系如图所示．该弹簧的劲度系数为（　　）
    A．2 N/mB．4 N/mC．20 N/mD．0.05 N/m

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图所示，由某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，折射率n=3，∠A=30°．一束与BC面成30°角的光线从O点射入棱镜，从AC面上O′点射出．不考虑光在BC面上的反射，求从O′点射出的光线的方向．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．下列说法正确的是（　　）
    A．压强变大时，气体分子间的平均距离必然变小
    B．气体温度越高，压强越小，气体越稀薄，就越接近理想气体
    C．气体分子的运动速率分布具有“中间多，两头少”的特点
    D．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
    E．一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，外界对其做功，内能增加

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，虚线左侧空间有一方向水平向右的匀强电扬，场强E=5×108N/C．足够长的光滑水平导轨MN部分处于匀强电场中，右端N与水平传送带平滑连接，导轨上放有质量m=1.0kg、电荷量q=1×10-8C、可视为质点的带正电滑块A，传送带长L=2.0．第一次实验时，使皮带轮沿逆时针方向转动，带动传送带以速率v=3.0m/s匀速运动，由静止释放A，A在电场力作用下向右运动，以速度vA=$\sqrt{17}$m/s滑上传送带，并从传送带右端P点水平飞出落至地面上的Q点，已知A与传送带之间的动障擦因数μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．求：

    （1）A到达传送带右端P点时的速度大小；
    （2）第二次实验时，使皮带轮沿顺时针方向转动，带动传迭带以速率v=3.0m/s匀速运动，调整A由静止释故的位置，使A仍从P点水平飞出落至Q点．求A的初始位置距虚线的距离的范围．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．某同学设计了如图1所示的装置来测定滑块与水平木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C表示个数可调的钩码，A的左端与打点计时器的纸带（未画出）相连，通过打点计时器打出的纸带测出系统的加速度．实验中该同学在钩码总质量（m+m′=m总）保持不变的条件下，多次改变m和m′的钩码个数，重复测量，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，A、B始终保持相对静止．

    （1）实验中除火花计时器、纸带、若干个质量均为50克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细绳外、为了完成本实验，还应有BE
    A．秒表   B．毫米刻度尺    C．天平    D.6V交流电源     E.220V交流电源
    （2）实验中该同学得到一条较为理想的纸带，如图2所示，现从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，测得各计数点到O点的距离分别为OA=1.50cm，OB=3.90cm，OC=7.22cm，OD=11.45cm，OE=16.58cm，OF=22.63cm，打点计时器打点频率为50Hz，则由此纸带可得到打C点时滑块的速度v=0.38m/s，此次实验滑块的加速度a=0.91m/s2；（结果均保留两位有效数字）
    （3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图3所示的实验图线，由此可知滑块与木板间的动摩擦因数μ0.30（保留两位有效数字，重力加速度g取10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图，A、B两物体叠放在一起，由静止释放后沿光滑固定斜面下滑，下滑过程中A、B始终保持相对静止，B上表面水平，则物体B的受力示意图是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图所示，质量mB=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一个质量为mA=2kg的物体A．一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=200m/s，已知A与B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止，则AB接触面上产生的热量为多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案