练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    18．如图所示，在水平平行放置的两根长直导电轨道MN与PQ上，放着一根直导线ab，ab与导轨垂直，它在导轨间的长度为20cm，这部分的电阻为0.02Ω．导轨部分处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.20T，电阻R=0.08Ω，其他电阻不计．ab的质量为0.02kg．
    （1）打开开关S，ab在水平恒力F=0.01N的作用下，由静止沿轨道滑动，求经过多长时间速度才能达到10m/s；
    （2）上述过程中感应电动势随时间变化的表达式是怎样的？
    （3）当ab的速度达到10m/s时，闭合开关S，为了保持ab仍能以10m/s的速度匀速运动，水平拉力应变为多少？

    分析 （1）打开开关S，由牛顿第二定律求出加速度，然后由速度公式求出时间．
    （2）由v=at得到速度的表达式，再由E=BLv求出感应电动势．
    （3）由安培力公式求出安培力，然后由平衡条件求出拉力．

    解答 解：（1）由牛顿第二定律得：
    加速度：a=$\frac{F}{m}$=$\frac{0.01}{0.02}$m/s2=0.5m/s2
    由匀变速直线运动的速度公式：v=at可得：t=$\frac{v}{a}$=$\frac{10}{0.5}$s=20s；
    （2）t时刻导线ab的速度：v=at=0.5t
    感应电动势：E=BLv=0.2×0.2×0.5t=0.02t V；
    （3）速度v=10m/s时，感应电动势：E=BLv=0.2×0.2×10=0.4V，
    感应电流：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{0.4}{0.08+0.02}$A=4A，
    导线受到的安培力：F安=BIL=0.2×4×0.2=0.16N，
    导线匀速运动，由平衡条件得：F=F安=0.16N；
    答：
    （1）经过20s速度才能达到10m/s；
    （2）上述过程中感应电动势随时间变化的表达式为：E=0.02tV；
    （3）水平拉力应变为0.16N．

    点评 本题是电磁感应与力学知识的综合，要掌握加速运动的速度与时间的关系，分析清楚导线运动过程，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件即可正确解题．

    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：选择题

    8．“两弹”所涉及的基本核反应方程有：
    ①92235U+01n→3890Sr+54136Xe+1001n，
    ②12H+13H→24He+01n，
    关于这两个方程，下列说法正确的是（　　）
    A．方程②属于轻核聚变
    B．方程①属于α衰变
    C．方程①的核反应是太阳能的源泉
    D．方程②中的${\;}_1^2H$与${\;}_2^4He$互为同位素

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．假设太阳和地球的质量保持不变，将它们之间的距离缩小到原来的一半，地球绕太阳的公转近似认为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
    A．地球的向心力变为原来的$\frac{1}{4}$
    B．地球的向心力变为原来的4倍
    C．地球绕太阳的公转周期变为原来的$\sqrt{{2}^{2}}$
    D．地球绕太阳的公转周期变为原来的$\frac{1}{\sqrt{{2}^{2}}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．从t=0时刻开始，A、B两质点在同一直线上，从同一地点运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
    A．A质点以10m/s2的加速度做匀加速直线运动
    B．B质点一直沿正方向做直线运动
    C．4s后，A、B相互远离
    D．在图示的运动过程中，A、B两质点之间的距离在0-4s内某一时刻达到最大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某物体做直线运动，先以5m/s的速度匀速运动4s，又以2.5m/s2的加速度继续匀加速运动4s，最后做匀减速直线运动，第12s末停止．求：
    （1）物体做匀减速运动的加速度大小
    （2）物体运动12s的总位移．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．测量干电池的电动势和内电阻．下列器材可供选用：
    A．干电池一节                         B．直流电流表（0.6A，0.15Ω；3A，0.025Ω）
    C．直流电压表（3V，5kΩ；15V，25kΩ）    D．滑动变阻器（0-15Ω，1A）
    E．滑动变阻器（0-1kΩ，0.5A）          F．电键             G．导线若干
    （1）应选用的滑动变阻器是D（填序号），选用电流表的量程是0.6A，选用电压表的量程是3V；
    （2）请在方框内画出电路图并在实物图上连线，要求实验误差最小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，如图所示，半径为R的均匀带电球体，带电量为Q，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R．现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V=$\frac{4}{3}$πr3，则A点处场强的大小为（　　）
    A．$\frac{5kQ}{36{R}^{2}}$B．$\frac{7kQ}{36{R}^{2}}$C．$\frac{7kQ}{32{R}^{2}}$D．$\frac{3kQ}{16{R}^{2}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是ACE．（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得0分）
    A．太阳内部发生的核反应是热核反应
    B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小
    C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大
    D．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
    E．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以3v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（　　）
    A．P=2mgvsinθ
    B．P=6mgvsinθ
    C．当导体棒速度达到$\frac{g}{2}$时加速度大小为$\frac{v}{2}$sinθ
    D．在速度达到3v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案