练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    15．如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道于平面向上．质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端．若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计．则下列说法正确的是（　　）
    A．金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等
    B．金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于$\frac{1}{2}$mv02
    C．金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦尔热
    D．金属杆ab上滑过程比下滑过程通过电阻R的电量多

    分析 根据克服摩擦做的功与内能的关系分析A选项；
    根据动能定理分析B选项；
    根据能量守恒定律分析C选项；
    根据感应电量经验公式分析D选项．

    解答 解：A、克服摩擦力做功转换为内能，上滑过程与下滑过程摩擦力大小相等、位移相等，因此克服摩擦力做功相等，则金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等，故A正确；
    B、金属杆ab上滑过程中受到重力、安培力、摩擦力作用，这些力都做功负功，根据动能定理得知：ab棒克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于$\frac{1}{2}$mv02，故B正确；
    C、根据能量守恒定律可知金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦尔热和因摩擦产生的热，故C错误；
    D、根据感应电量经验公式q=$\overline{I}t=\frac{△Φ}{R}$知，上滑过程和下滑过程磁通量的变化量相等，则通过电阻R的电量相等，故D错误．
    故选：AB．

    点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等进行分析．

    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

    15．距水平地面一定高度处由静止开始下落的雨滴，着地前遇到水平方向吹来的风，则（　　）
    A．雨滴做平抛运动B．风速越大，雨滴下落时间越长
    C．风速越大，雨滴下落时间越短D．雨滴着地时间与水平风速无关

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x=0.3sin（200πt） m，介质中P点与B波源间的距离为20m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是500m/s，已知介质中P点的振幅为0.6m．
    ①求波的频率和t=$\frac{1}{1200π}$ s时P点的位移大小．
    ②如果P点与A波源间的距离大于6m而小于12m，求P点与A波源间的距离．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框电阻为R，横边边长为L，水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h．初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，线框穿出磁场前，若线框已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计．则下列说法中正确的是（　　）
    A．线框进入磁场时的速度为$\sqrt{gh}$
    B．线框穿出磁场时的速度为$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
    C．线框通过磁场的过程中产生的热量Q=8mgh-$\frac{8{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}}$
    D．线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为a=$\frac{1}{2}$g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4mR}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B．一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列结论中正确的是（　　）
    A．此过程中通过线框横截面的电荷量为$\frac{3B{a}^{2}}{2R}$
    B．此过程中回路产生的电能为$\frac{3}{4}$mv2
    C．此时线框的加速度为$\frac{{9{B^2}{a^2}v}}{2mR}$
    D．此时线框中的电功率为$\frac{9{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{4R}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，在光滑水平面上方有竖直向下的匀强磁场分布在宽度为d的长区域内，有边长为L（d＞L），质量为m的正方形金属线框，以υ0速度垂直磁场边界进入磁场，刚好滑出磁场时速度为υt，则线圈完全进入磁场中运动时的速度υ为（　　）
    A．υ=$\frac{{{υ_0}+{υ_t}}}{2}$B．υ＞$\frac{{{υ_0}+{υ_t}}}{2}$
    C．υ＜$\frac{{{υ_0}+{υ_t}}}{2}$D．以上情况都有可能

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    7．如图所示，在光滑水平面右侧有一竖直的弹性墙壁，墙壁左侧停放一质量为M的平板小车．质量为m（M=2m）且可看作质点的物块从小车左端以速度υ0滑上车的水平面．已知物块与车面间动摩擦因数为μ，设物块始终未与墙壁碰撞，小车与墙壁碰撞时间极短，且每次碰后均以原速率弹回．
    （1）若最初小车右端与墙壁间的距离足够大，则小车与墙壁第一次碰撞前的速度υ为多大？在此过程中，物块克服摩擦力所做的功W为多大？
    （2）若小车与墙壁发生碰撞前瞬间，物块速度大小为$\frac{1}{2}$v0，且小车与墙壁发生一次碰撞后，物块和小车最终都停止，则小车右端最初与墙壁间的距离so应为多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．质量为m的人站在光滑水平面上质量为M的小车一端，车长为L．当人从一端走到另一端时，则小车在水平上移动的位移大小是$\frac{mL}{m+M}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    3．如图所示，两条平行的水平金属导轨相距L=1m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒PQ的质量为m=0.2kg，MN，PQ电阻分别为R1=1Ω和R2=2Ω．MN置于粗糙水平导轨上，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．MN棒在水平外力F1的作用下以v1=3m/s的速度向右做匀速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．此时PQNM回路消耗的电功率为P=3W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
    （1）磁感应强度B的大小；
    （2）F2的大小和方向；
    （3）若改变F1的作用规律，使MN棒从静止开始运动，运动速度v与位移x满足关系：v=0.4x，PQ棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到x=5m的过程中，MN棒产生的焦耳热．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案