【题目】如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、M′N′,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是
A. 回路中有顺时针方向的感应电流
B. 回路中的感应电流不断减小
C. 回路中的热功率不断增大
D. 两棒所受安培力的合力不断减小
【答案】BD
【解析】
分析回路磁通量的变化,由楞次定律判断感应电流方向。由E=BLv求得两棒产生的感应电动势,回路中总的感应电动势等于cd棒和ab棒感应电动势之差。根据欧姆定律分析感应电流是否变化,再研究回路的热功率如何变化。
A.两棒以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,回路的磁通量不断增大,根据楞次定律可知,感应电流方向沿逆时针,故A错误;
B.设两棒原来相距的距离为S,M′N′与MN的夹角为α.回路中总的感应电动势 E=BLcdv-BLabv=Bv(Lcd-Lab)=BvStanα=BvStanα,保持不变,由于回路的电阻不断增大,而总的感应电动势不变,所以回路中的感应电流不断减小,故B正确;
C.回路中的热功率为 ,E不变,R增大,则P不断减小,故C错误;
D.设两棒原来相距的距离为S,M′N′与MN的夹角为α,安培力之差等于,由于电流减小,所以两棒所受安培力的合力不断减小,故D正确。
故选:BD。
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【题目】如图所示,与水平面成θ=37°角的光滑轨道间距为L=0.4 m,轨道上有一质量为m = 0.04 kg,电阻为R=3Ω的金属棒ab,电源电动势为E=6 V,电路中其他电阻不计,ab棒静止在轨道上,当磁感强度的方向分别为:
(1)竖直向上、(2)垂直轨道平面向上时,分别求出其大小?(已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
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【题目】某研究小组收集了一个电学元件:电阻R0(约为2kΩ)实验室备有如下器材:
A.电压表V(量程3V,电阻RV 约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1 约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2 约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只、导线若干
G.电动势为4V的锂电池
为了测定电阻R0的阻值,小明设计了一电路,如图所示为其对应的实物图,
(1)图中的电流表A应选_______(选填“A1”或“A2”).
(2)请将图中实物连线补充完整_______.
(3)开关闭合前,滑动变阻器的滑动触头应放在____________ (选填“左”或“右”).
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【题目】⑴某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值,他们先用多用电表进行粗测,测量出Rx的阻值约为18Ω左右。为了进一步精确测量该电阻,实验台上有以下器材:
A.电流表(量程15mA,内阻未知)
B.电流表(量程0.6A,内阻未知)
C.电阻箱(0~99.99Ω)
D.电阻箱(0~999.9Ω)
E.电源(电动势约3V,内阻约1Ω)
F.单刀单掷开关2只
G.导线若干
甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材,按照如下步骤完成实验:
a.先将电阻箱阻值调到最大,闭合S1,断开S2,调节电阻箱阻值,使电阻箱有合适的阻值R1,此时电流表指针有较大的偏转且示数为I;
b.保持开关S1闭合,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表的示数仍为I。
①根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择_______,电阻箱应选择_______ (选填器材前的字母)
②根据实验步骤可知,待测电阻Rx= ____________________(用步骤中所测得的物理量表示)。
⑵同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻。若已知所选电流表的内阻RA=2.0Ω,闭合开关S2,调节电阻箱R,读出多组电阻值R和电流I的数据;由实验数据绘出的-R图象如图乙所示,由此可求得电源电动势E=________ V,内阻r= ____ Ω。(计算结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力忽略不计),从静止开始经电压U1的电场中加速后,沿水平方向进入水平放置的两平行金属板间,已知金属板长为L,两板间距d= L/4,板间电压粒子离开偏转电场后进入一个垂直于纸面的匀强磁场,磁场左右边界线均在竖直方向上,粒子在磁场中运动的时间为t,并恰好沿水平方向从磁场右边界穿出,求:
(1)带电粒子离开电场时偏离原运动方向的角度θ;
(2)磁场B的大小和方向.
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【题目】如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图,P为平衡位置x=17.5cm的质点。图乙为此波中平衡位置坐标x=10cm的质点从该时刻起的振动图象。问:
①判断波的传播方向。
②从该时刻起,在哪些时刻质点P会出现在波峰?
③求从该时刻起,P点第二次回到平衡位置通过的路程(结果保留3位有效数字)
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【题目】如图所示,质量为M的木块位于光滑水平面上,在木块与墙之间用轻弹簧连接,开始时木块静止在A位置.现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中,则当木块回到A位置时的速度v以及此过程中墙对弹簧的冲量I的大小分别为()
A. , B. ,I=2mv0
C. , D. ,I=2mv0
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【题目】如图所示,电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨上固定有质量为m,电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑,将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止,当MN下滑的距离为S时,速度恰好达到最大值Vm,则下列叙述正确的是( )
A. 导体棒MN的最大速度Vm=
B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为
C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,通过其横截面的电荷量为
D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,导体棒MN中产生的热量为
【答案】AC
【解析】A、导体棒MN速度最大时做匀速直线运动,由平衡条件得: ,解得,故A正确;
B、在EF下滑的过程中,穿过回路的磁通量增大,根据楞次定律判断知,EF受到沿导轨向下的安培力,根据平衡条件得:导体棒EF所受的静摩擦力,故B错误;
C、当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中,通过其横截面的电荷量为,故C正确;
D、根据能量守恒得:导体棒MN中产生的热量为,故D错误;
故选AC。
【题型】多选题
【结束】
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【题目】如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向.
(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路___________.
(2)将线圈A插入线圈B中,合上开关S,能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是_______
A.插入铁芯F B.拔出线圈A
C.使变阻器阻值R变小 D.断开开关S
(3)某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度______(填写“大”或“小”),原因是线圈中的______(填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第一次比第二次的大.
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【题目】在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作。
A.干电池(内电阻小于1.0Ω)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻RA=1Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约为20KΩ)
D.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流2A)
E.开关、导线若干
把得到的数据记录后用“”在图乙所示的“U—I”图象中进行描点。在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用“”也描在图乙所示的“U—I”图象中。请完成以下对1组实验方案的评价及改进。
(1)从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:_____________。
(2)从所得实验数据来看,不足之处是:_____ ____
(3)将给出的改进方案电路图画在方框中___ ___
(4)根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:电动势E=____ ____;内阻r=_______。(保留3位有效数字)
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