练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    13．如图所示，在水平界面EF、GH、JK间，分布着两个匀强磁场，两磁场方向水平且相反大小均为B，两磁场高均为L宽度圆限．一个框面与磁场方向垂直、质量为m电阻为R、边长也为L的正方形金属框abcd，从某一高度由静止释放，当ab边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动，当ab边下落到GH和JK之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动．整个过程中空气阻力不计．则（　　）
    A．金属框穿过匀强磁场过程中，所受安培力的方向保持不变
    B．金属框从ab边始进入第一个磁场至ab边刚到达第二个磁场下边界JK过程中产生的热量为2mgL
    C．金属框开始下落时ab边距EF边界的距离h=$\frac{{m}^{2}gR}{2{B}^{4}{L}^{4}}$
    D．当ab边下落到GH和JK之间做匀速运动的速度v2=$\frac{mgR}{4{B}^{2}{L}^{2}}$

    分析 线框ab边刚进入磁场做匀速直线运动，知所受的安培力和重力平衡，当ab边越过GH，回路产生的感应电流变大，则安培力大于重力，线框做减速运动，当安培力减小到与重力相等时，又做匀速直线运动．

    解答 解：A、线框向下运动，由楞次定律可知，安培力总是阻碍线框的运动，为阻碍线框运动，线框受到的安培力方向与运动方向相反，即线框受到的安培力方向始终向上，所受安培力方向始终保持不变，故A正确；
    B、设金属框ab边刚进入磁场时的速度为v1，当ab边下落到GH和JK之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动的速度为v2，由题意知，v2＜v1，对ab边刚进入磁场，到刚到达第二个磁场的下边界过程中，由能量守恒得：Q=mg•2L+$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv22，故B错误．
    C、当ab边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动，由平衡条件得：mg=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$，解得：v=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$，从线框开始下落到刚进入磁场过程，由机械能守恒定律得：mgh=$\frac{1}{2}$mv2，解得：h=$\frac{{m}^{2}g{R}^{2}}{2{B}^{4}{L}^{4}}$，故C错误．
    D、当ab边下落到GH和JK之间做匀速运动时，线框受到的安培力：F=2BIL=2BL$\frac{2BL{v}_{2}}{R}$=$\frac{4{B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}{R}$，由平衡条件得：mg=$\frac{4{B}^{2}{L}^{2}{v}_{2}}{R}$，解得：v2=$\frac{mgR}{4{B}^{2}{L}^{2}}$，故D正确．
    故选：AD．

    点评 解决本题的关键搞清金属框在整个过程中的运动情况，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律和共点力平衡进行求解．

    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

    2．某个质点的简谱运动图象如图所示，求振动的振幅和周期．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．一个物理兴趣小组设计了如图所示的微型发电装置，圆形磁铁绕轴O1O2以角速度ω匀速转动，铝金属条ab通过O拴住，a、b两点与金属圆环接触良好．则下列说法正确的是（　　）
    A．电阻R上无电流B．电阻R有从d→c的电流
    C．a点电势比O点高D．a点电势比o点低

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷q，x轴垂直于环面且过圆心o．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中错误的是（　　）
    A．从o点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低
    B．从o点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势先降低后升高
    C．o点的电场强度为零，电势最低
    D．o点的电场强度不为零，电势最高

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．理想变压器原线圈接在电压为u=U0sinωt的交流电源上，在变压器副线圈中分别安装有甲、乙两个插座，导线电阻为R，电路如图所示．插座不接用电器时小灯泡正常发光．若将某一用电器接在甲或乙插座上，不计电流表内阻的影响．下列说法正确的是（　　）
    A．若接在甲上，电流表示数变大，灯变亮
    B．若接在甲上，电流表示数变小，灯变暗
    C．若接在乙上，电流表示数变大，灯变亮
    D．若接在乙上，电流表示数变大，灯变暗

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图所示，两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上．两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置．开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住．现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动．已知重力加速度为g，则（　　）
    A．金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b
    B．金属杆ab进入磁场时速度大小为$\frac{2mgRsinα}{{{B^2}{l^2}}}$
    C．金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为$\frac{mgsinα}{Bl}$
    D．金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，光滑水平导轨，宽度不变，除定值电阻R外，导轨及金属棒ab的电阻均不计，在x＞0的区域内有一沿x轴均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁感应强度大小满足B=kx（常数k＞0），ab棒由原点O点开始，在外力F作用下沿x轴做匀速运动，下列关于ab棒流过的电流I及它所受外力F随x变化的图象，正确的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图所示，一根两端封闭的均匀玻璃管AB，内有一段长L=3cm的水银柱将两段空气柱隔开．当玻璃管放在水平桌面上时，L1=45cm，L2=105cm，管中空气的压强p=20cmHg．现将玻璃管A端缓慢抬起直至玻璃管处于竖直状态，管中空气的温度与环境温度相同且恒为27℃．
    ①求玻璃管处于竖直状态时A端空气柱的长度L1′及其压强p1；
    ②若玻璃管处于竖直状态时用冰块包在A管周围以降低A管中空气的温度，直至B管中空气柱长度仍为105cm，求此时A管中空气的温度t′．（设此过程中B管中空气的温度不变）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某科技创新小组在小制作中需要1.00Ω的定值电阻．由于实验室没有合适的电阻，他们打算用一段导线代替．他们在实验室找到了两圈长度均为100.00m的粗细均匀的导线圈a、b，他们用螺旋测微器测出b线圈导线的直径和用多用电表“R×100”档粗测b线圈的总电阻示数如图甲、乙所示．

    （1）导线b的直径d=0.239mm；由多用电表得线圈b的总电阻约为Rb=2400Ω
    （2）接着测出线圈a、b的U-I图象如图丙所示，实验室提供如下器材可选：
    A．电流表A1（600mA，1.0Ω ）；
    B．电流表A2（40m A，10.0Ω）；
    C．电压表V1（3V，6kΩ）； 
    D．电压表V250V，20kΩ）；
    E．滑动变阻器R1 （100Ω，1.0A）；
    F．滑动变阻器R2（10Ω，2A）；
    G．直流电源E （50V，0.05Ω）；
    H．开关一个，带夹子的导线若干．
    以上器材中，要求实验测b线圈的伏安特性曲线，且在实验时需测出多组有关数据和尽可能高的测量精度．电流表选用：B；电压表选用：D；滑动变阻器选用：E．（只填仪器前的字母代号）．请在图丁的方框中画出实验的电路图．
    （3）最后，他们决定用线圈a的一段导线来替代1.00Ω的电阻，他们应将长度L=0.2m的导线接入电路．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案