练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    4．如图所示，在倾斜角为θ的光滑斜面上，相距均为d的三条虚线l1、l2、l3，它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框从l1上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑，当ab边在越过l1进入磁场Ⅰ时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动，重力加速度为g．在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．线框中感应电流的方向不变
    B．线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间
    C．线框以速度v2匀速直线运动时，发热功率为$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{4{B}^{2}{d}^{2}}$
    D．线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，减少的机械能△E机与重力做功WG的关系式是△E机=WG+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{2}^{2}$

    分析 感应电流的方向根据右手定则判断；由左手定则判断安培力方向；当ab边刚越过l1进入磁场I时做匀速直线运动，安培力、拉力与重力的分力平衡，由平衡条件和安培力公式结合求解线圈ab边刚进入磁场I时的速度大小；线圈进入磁场Ⅱ做匀速运动的过程中，分析线框的受力情况，由动能定理研究拉力F所做的功与线圈克服安培力所做的功的关系．

    解答 解：A、线圈的ab边进入磁场I过程，由右手定则判断可知，ab边中产生的感应电流方向沿a→b方向．dc边刚要离开磁场Ⅱ的过程中，由右手定则判断可知，cd边中产生的感应电流方向沿c→d方向，ab边中感应电流方向沿b→a方向，故A错误；
    B、根据共点力的平衡条件可知，两次安培力与重力的分力大小相等、方向相反；第二种情况下，两边均受安培力，故v2应小于v1，则线框ab边从l1运动到l2所用时间小于从l2运动到l3的时间；故B错误；
    C、线圈以速度v2匀速运动时，mgsinθ=2BId=2B$\frac{2Bd{v}_{2}}{R}$d，得v=$\frac{mgRsinθ}{4{B}^{2}{d}^{2}}$；电功率P=Fv=mgsinθ×$\frac{mgRsinθ}{4{B}^{2}{d}^{2}}$=$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{4{B}^{2}{d}^{2}}$；故C正确；
    D、由能量守恒得知：线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，减少的机械能△E机与线框减小的重力势能与减小的动能之和，即为△E机=WG+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv2．故D正确．
    故选：CD．

    点评 本题考查了导体切割磁感线中的能量及受力关系，要注意共点力的平衡条件及功能关系的应用，要知道导轨光滑时线框减小的机械能等于产生的电能．

    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

    14．在氢原子的光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式$\frac{1}{λ}$=R（$\frac{1}{{1}^{2}}$-$\frac{1}{{n}^{2}}$），n=2，3，4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，活塞的横截面积为S，初始时，气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h，现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热Q时活塞下降h，已知大气压强为P0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起，下列分析人的运动情况的选项中正确的是（　　）
    A．只有当车厢处于静止状态，人才会落回跳起点
    B．若车厢沿直线水平匀速前进，人将落在跳起点的后方
    C．若车厢沿直线水平加速前进，人将落在跳起点的后方
    D．若车厢沿直线水平减速前进，人将落在跳起点的后方

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图所示，某真空区域内存在匀强电场和匀强磁磁场，取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上）．已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g．一个质量为m、带电量为+q的带电粒子从原点O出发在此区域内运动．求解以下问题：
    （1）若撤去匀强磁场，该粒子从原点O出发的速度为v0，且沿x轴正方向．求运动一段时间t时，粒子所在位置的坐标；
    （2）该区域内仍存在题设的匀强电场和匀强磁场．该粒子能否沿坐标轴（x轴、y轴或z轴）以速度v做匀速运动？若能，物理量m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由．
    （3）若只把电场方向改为沿x轴正方向，其它条件不变，该粒子恰能在此区域里以某一恒定的速度运动．某一时刻电场和磁场全消失，该粒子在接下来的运动过程中的最小动能为最初动能的一半．求电场和磁场消失前粒子沿三个坐标轴方向的分速度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    9．探究重物下落过程中动能与重力势能相互转化机械能守恒问题的实验．

    （1）部分实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整．
    A．按实验要求安装好实验装置；
    B．使重物靠近打点计时器下端，接着先接通电源，后释放纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点．
    （2）图甲是一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点的距离h1、h2、h3…已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，可得重物下落到B点的过程中，重物增加的动能为$\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$，减少的重力势能为mgh2．
    （3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能EK和重力势能的绝对值|EP|，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示|EP|和EK，根据以上数据在图乙中分别绘出对应的图线I（|EP|～h）和图线Ⅱ（EK～h），图线Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为忌k1、k2．
    A．图线Ⅰ和图线Ⅱ不重合的主要原因是重物下落过程克服阻力做功．
    B．重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为$\frac{{K}_{1}-{K}_{2}}{{K}_{1}}$（用k1、k2表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．近年我国高速铁路技术得到飞速发展，下列说法错误的是（　　）
    A．减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速
    B．当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等
    C．列车以额定功率启动时，列车做变加速直线运动
    D．将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．一质量为m小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球静止在P点，现对小球施加一水平恒力F，小球从最低点P点运动到Q点时速度刚好为零，已知Q点悬线与竖直方向的角度为θ，关于水平恒力F的大小及从P到Q恒力F作功W的数值正确的是（　　）
    A．F=mgtanθB．F=mg$\frac{1-cosθ}{sinθ}$C．W=mgl（1-cosθ）D．W=mgl$\frac{si{n}^{2}θ}{cosθ}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．由a、b两束单色光组成的复色光沿PO方向垂直于一条直角边射入全反射棱镜，发现沿OM和ON方向有光线射出，如图所示．已知沿OM方向射出的是单色光a，且OM与法线间的夹角为60°．则下列说法正确的是（　　）
    A．单色光a的折射率大于单色光b的折射率
    B．单色光b在真空中的传播速度较大
    C．单色光a在该棱镜中的折射率一定是$\frac{\sqrt{6}}{2}$
    D．单色光b在该棱镜中发生全反射的临界角一定等于45°

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案