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如图2-15所示,均匀金属环的电阻为R,其圆心O,半径为L.一金属杆OA,质量可忽略不计,电阻为r,可绕O点转动,A端固定一质量为m的金属球a,球上有孔,套在圆环上可无摩擦滑动.Ob为一导线,整个装置放在与环平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,现把金属杆OA从水平位置由静止释放运动到竖直位置,球a的速度为v,则OA到竖直位置时产生的电动势为____________;此时OA所受安培力的功率为____________;杆OA由水平位置转到竖直位置这段时间内,电路中转化的内能为____________.

图2-15

BLv      mgL-mv2   解析:OA的转动切割磁感线,求运动到最低点时的瞬时电动势和瞬时功率,应用法拉第电磁感应定律时,要运用旋转切割的情况.最后要求的是过程量,应用能量的转化和守恒.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?徐汇区模拟)某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.如图为测定风力的实验装置图.其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大;一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时细金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触).
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U

(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关,于是他们进行了实验后获得了如下数据:(下表中风速v的单位为m/s,电压U的单位为V,球半径r的单位为cm.)
根据表中数据可知,风力大小F与风速大小和球半径r的关系是
F=kvr
F=kvr

10 15 20 30
0.25 9.60 14.5 19.1 28.7
0.50 2.40 3.60 4.81 7.19
0.75 1.07 1.61 2.13 3.21
1.00 0.60 0.89 1.21 1.82

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图3-2-15所示,A、B是两个相同的轻弹簧,原长都是10 cm,劲度系数k=500 N/m,如果图中悬挂的两个物体质量均为m,现测得两个弹簧的总长为26 cm.g取10 N/kg,则(    )

图3-2-15

A.m=3 kg            B.m=2 kg            C.m=1.5 kg            D.m=1 kg

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图2-15所示为一种测定风作用力的仪器原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝上面,O是悬挂点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保持良好的接触.无风时细金属丝与电阻丝在C点接触,此时电路中电流I0,有风时金属丝将偏转一角度,角θ与风力大小有关,已知风力方向水平向左,OC=h,CD=L,球质量为m,电阻丝单位长度电阻为k,电源内阻和金属丝电阻均不计,金属丝偏转θ角时,电流表示数为I′,此时风力大小为F.试写出:

图2-15

(1)风力大小F与θ的关系式;

(2)风力大小F与电流表示数I′的关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一列简谐横波向x轴正方向传播,如图12-2-15所示是某时刻波的图象,以下说法不正确的是(    )

12-2-15

A.各质点的振幅均为2cm

B.a、c质点(水平相距半个波长)的振动方向相同

C.b质点具有正向最大速度

D.d质点具有正向最大加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图3-2-15所示,A、B是两个相同的轻弹簧,原长都是10 cm,劲度系数k=500 N/m,如果图中悬挂的两个物体质量均为m,现测得两个弹簧的总长为26 cm.g取10 N/kg,则(    )

图3-2-15

A.m=3 kg            B.m=2 kg            C.m=1.5 kg            D.m=1 kg

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