【题目】如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块 K和质量为m的“U”形框缓冲车厢。在车厢的底板上固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN，缓冲车的底部固定有电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面向下并随车厢一起运动的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，设导轨右端QN是磁场的右边界。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下(碰前车厢与滑块相对静止)，此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动，从而实现缓冲。 不计一切摩擦阻力。
（1）求滑块K的线圈中感应电流方向（从俯视图看，写“顺时针”，“逆时针”）及最大感应电流的大小。
（3）若缓冲车与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，为使缓冲车厢所受的最大水平磁场力不超过Fm，求缓冲车匀速运动时的最大速度vmax；
（3）在若缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，求此后缓冲车的速度v随位移x的变化规律及缓冲车在滑块K停下后的最大位移（设此过程中缓冲车未与障碍物相碰；
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）由右手定则判断出感应电流的方向是逆时针方向；
缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场的速度大小为v0，线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律得
①
由闭合电路欧姆定律得： 
②
解得感应电流最大值为： 
（2）缓冲车与障碍物碰撞后，滑块相对于磁场的速度大小为
，
线圈中产生的感应电动势为： 
③
线圈中的电流为
④
线圈ab边受到的安培力
⑤
根据牛顿第三定律，缓冲车厢受到的磁场力
⑥
根据题意得
⑦
联立③④⑤⑥⑦得： 
（3）由第（2）③④⑤⑥可知，当小车速度为v时，
小车所受安培力为： 
⑧
以小车为对象利用动量定理得： 
⑨
由⑧⑨解得： 
⑩
令⑩中v=0，可解得小车最大位移为： 
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某研究性学习小组在测量某电池电动势和内阻时，由于使用的是新电池，电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．实验器材除电池、开关和导线外，还有：电流表(量程0.6A、3A)，电压表(量程3 V、15V)，定值电阻(阻值R0=1W)，滑动变阻器(阻值范围0～10W、额定电流2A)．
(1)该研究小组按照电路图正确连接好电路后进行实验，实验中移动滑动变阻器时，发现电流表示数变化明显，而电压表的示数变化不明显，引起该现象的主要原因是____________．
（2）该研究小组经过讨论，对电路进行了重新设计，根据设计好的电路图（如图甲）连接实际电路（如图乙），其中有两根导线未连接，请你帮助他连接好________________．
(3)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U (V) | 1. 40 | 1. 30 | 1. 20 | 1. 10 | 1. 00 |
I (A) | 0.07 | 0. 15 | 0. 24 | 0. 32 | 0. 41 |
请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U－I 图线，____，并根据图线求得：电池电动势E =_______V；内阻r=________Ω．
(4)实验时该研究小组进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从减小实验误差考虑，这样的操作不妥，其原因是__________（选择“A”或“B”）
A．通电时间较长引起电表损坏
B．通电时间较长导致电源发热，影响测量结果
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，电子由静止行始经加速电场加速后．沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m，电荷量为
，加速电场电压为
，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为
，极板长度为
，板间距为
．
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度
和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离
；
（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知
， 
， 
， 
， 
．
（3）极板间既有电场也有重力场．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势
的定义式．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”
的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。从左侧水平向右射入的电子，穿过该区域时未发生偏转。则
A. 若E竖直向上、B垂直纸面向外，电子可能做匀速直线运动，通过虚线所围的区域
B. 若E竖直向上、B垂直纸面向里，电子可能做匀速直线运动，通过虚线所围的区域
C. 若E和B都是沿水平方向，电子可能做匀减速直线运动通过虚线所围的区域
D. 若E和B都是沿竖直方向，电子可能做匀加速直线运动通过虚线所围的区域
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】小河宽为d，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，即
，
，x是各点到近岸的距离.小船划水速度大小恒为v0，船头始终垂直河岸渡河.则下列说法正确的是（ ）
A. 小船的运动轨迹为直线
B. 水流速度越大，小船渡河所用的时间越长
C. 小船渡河时的实际速度是先变小后变大
D. 小船到达离河对岸
处，船的渡河速度为
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车匀速地从B点运动到M点，再运动到N点的过程中，关于物体A的运动和受力情况，下列说法正确的是( )
A. 物体A也做匀速直线运动
B. 物体A的速度可能为零
C. 绳的拉力总是等于A的重力
D. 绳的拉力总是大于A的重力
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（ ）
A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B. 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C. 在水中传播时，a光较b光的速度小
D. 氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。计算时π取3。
（1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；
（2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；
（3）求从线圈经过中性面开始计时，经过
周期时间通过电阻R的电荷量。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图为一竖直固定的半径为R=0.5m的半圆轨道AB，该轨道与水平轨道相切于A点，质量分别为m1=0.1 kg、m2=0.2 kg的可视为质点的小球甲和乙处在水平轨道上，且甲、乙之间有一压缩的轻弹簧处于锁定状态， 两球与轻弹簧均不连接，开始甲、乙两球以共同的速度v0=2m/s向右做匀速直线运动，两小球运动至衔接点A时，锁定突然解除，使两球分离，经过一段时间小球乙恰好能通过B点，且能从B点水平抛出，重力加速度取g=10m/s2。不计一切摩擦阻力，则：
(1)两小球分离时小球甲的速度为多大?
(2)小球乙由A到B的过程中合力的冲量为多大?
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com