练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    19．一根质量为0.04kg、电阻为0.5Ω的导线绕成一个匝数为10匝，高为0.05m的矩形线圈，将线圈固定在一个质量为0.06kg、长度与线圈等长的小车上，如图甲所示，线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v0=2m/s进入垂直纸面向里的有界匀速磁场，磁感应强度B=1.0T，运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直．若小车从刚进磁场位置Ⅰ运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随小车的位移x变化的图象如图乙所示，则根据以上信息可知（　　）
    A．小车的水平长度l=10cm
    B．小车的位移x=15cm时线圈中的电流I=1.5A
    C．小车运动到位置3时的速度为1.0m/s
    D．小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q=0.0875J

    分析 小车进入磁场，线圈中有感应电流受安培力作用，小车做减速运动速度v随位移s减小，当线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动．结合图象的信息，读出小车的水平长度l．线圈进入磁场和离开磁场时，克服安培力做功，线圈的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热．

    解答 解：A、由图可知，从x=0cm开始，小车进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度v随位移s减小，当x=10cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动．因此小车的水平长度l=10cm．故A正确．
    B、由图知，小车的位移x=15cm时完全在磁场中，磁通量不变，没有感应电流，故B错误．
    C、设小车完全在磁场时速度为v2，运动到位置3时的速度为v3．
    根据动量定理得：
    进入磁场过程：-nB$\overline{{I}_{1}}$ht1=mv2-mv1；
    而$\overline{{I}_{1}}$t1=q1；则得 nBq1h=mv1-mv2；
    同理，穿出磁场的过程：nBq2h=mv2-mv3；
    根据q=n$\frac{△Φ}{R}$，知感应电量 q1=q2；
    由上式解得：v3=2v2-v1=2×1.5-2=1m/s，故C正确．
    D、线圈进入磁场和离开磁场时，克服安培力做功，线圈的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热．
      Q=$\frac{1}{2}$（M+m）（${v}_{1}^{2}$-${v}_{3}^{2}$）  
    解得线圈电阻发热量Q=0.15J，故D错误．
    故选：AC．

    点评 本题的关键是运用动量定理求电量，这是电磁感应中常用的方法，并掌握感应电荷量公式q=n$\frac{△Φ}{R}$，求感应电动势时要注意线框的匝数不能遗漏．

    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

    17．某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：如图所示，轨道ABCD位于竖直平面内，水平轨道AB与半圆弧轨道BC相切于B点；C与圆心O等高；最高点D处有一竖直弹性小挡板（如图中黑短线所示）；质量m=10kg的小车Q（可视为质点）静止在水平轨道上的点A；已知A点与B点相距L=40m（图中AB之间的虚线表示未画完整的水平轨道），竖直圆轨道的半径R=3m，圆弧光滑；小车在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.25倍．其它摩擦与空气阻力均忽略不计．（g取10m/s2）
    （1）若小车在水平向右的恒力F的作用下由静止出发沿轨道AC运动，恰好能到达轨道的C点．求：恒力F的大小和此过程中小车速度最大时的位置．
    （2）若小车用自带的电动机提供动力，电动机输出功率恒为P=50W，要使小车不脱离轨道，求发动机工作时间t需满足的条件（设经过所求的时间，小车还没到B点）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．为了测量两个电压表的内阻，某学习小组依据实验室提供的下列器材，设计了如图电路．
    A．待测电压表V1，量程为3V，内阻约为10kΩ；
    B．待测电压表V2，量程为6V，内阻约为20kΩ；
    C．电阻箱R1，阻值范围0～9999.9Ω；
    D．电阻箱R2，阻值范围0～999.9Ω；
    E．滑动变阻器R3，阻值范围0～1500Ω，额定电流1.5A；
    F．电池组，电动势为12V，内电阻为0.5Ω．
    此外还有单刀开关若干和导线若干共选用，要求可进行多次测量并使电表读数大于量程的$\frac{1}{3}$，该小组没有标明图中的a、b、c是什么电器元件，请你根据电路图，完成下列填空．
    （1）a应选取的电压表B（填待测电压表前面的字母“A”或“B”）；
    （2）c应选取的电阻箱C（填电阻箱前面的字母“C”或“D”）；
    （3）开关S1闭合，S2断开，V1、V2的读数分别是U1、U2，调节电阻箱的读数为R，S1和S2均闭合，适当调节R3，测得V1、V2的读数分别是U1′、U2′．可得到待测电压表V1的内阻表达式为R${\;}_{{V}_{1}}$=$\frac{（{U}_{2}′{U}_{1}-{U}_{2}{U}_{1}′）R}{{U}_{2}{U}_{1}′}$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一静电计相接，极板A接地，静电计此时指针的偏角为θ．下列说法错误的是（　　）
    A．将极板A向左移动一些，静电计指针偏角θ变大
    B．将极板A向右移动一些，静电计指针偏角θ不变
    C．将极板A向上移动一些，静电计指针偏角θ变大
    D．在极板间插入一块玻璃板，静电计指针偏角θ变小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．质量为2kg的物体从某一高度自由下落，不计空气阻力，落地时间为2s，则物体落地时重力的瞬时功率为400W，下落过程中，物体的重力势能减小了400J．（g取10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．质量为50kg的物体放在水平地面上，用F=100N斜向下的力推物体没推动，F与水平方向的夹角θ=37°，如图，则物体受到的静摩擦力大小80N，物体对地面的压力大小560N．（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．下列几个速度中，指平均速度的有（　　）
    A．子弹出枪口的速度是800 m/s
    B．汽车从甲站到乙站的速度是40 km/h
    C．百米赛跑运动员通过终点时速度为10 m/s
    D．小球在第3 s内的速度是6 m/s

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所地，由图可知（　　）
    A．该交流电的变化周期为4s
    B．该交流电的电压的有效值为50$\sqrt{2}$V
    C．该交流电的电压的最大值为100$\sqrt{2}$V
    D．该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin100πt（V）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．一艘小船在宽为d=100m的河中横渡到对岸，已知水流速度为v1=3m/s，小船在静水中的速度为v2=4m/s，欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间t是多少？船经过的位移s为多大？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案