练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    2．如图所示，abcd为静止于水平面上宽度为L而长度足够长的U型金属滑轨，ac边接有电阻R，其他部分电阻不计．ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀导体棒．整个滑轨面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．忽略所有摩擦．若用恒力F沿水平方向向右拉棒，使其平动，求导体棒的最大速度．

    分析 根据共点力平衡条件结合安培力的计算公式求解最大速度．

    解答 解：导体棒速度最大时受力平衡，根据平衡条件可得F=FA=BIL；
    根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得感应电流I=$\frac{BLv}{R}$，
    联立解得：v=$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．
    答：导体棒的最大速度为$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

    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、功能关系等列方程求解．

    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：计算题

    10．如图所示，两个相同材料制成的靠静摩擦传动的轮A和轮B水平放置，两轮半径RA=2RB．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为多少？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．如图所示，上、下边界均水平的区域宽L=0.1m内有磁感应强度大小B=10T，方向水平向内的匀强磁场，一边长也为L、质量m=0.1kg、内阻R=1Ω的匀质正方形线框，通过滑轮装置与另一质量M=0.14kg的物体连接，线框从磁场下方H（未知）处由静止释放，当线框cd边进入磁场一段时间后（cd边仍在磁场中），开始匀速运动经过磁场区域，从线框进入磁场到其达到匀速时，线框中产生的热量Q=0.032J．已知线框匀速运动的时间t=0.4s．线框在上升过程中平面始终与磁场方向垂直，ab边始终与边界平行，不计空气阻力计摩擦，取g=10m/s2，求：
    （1）线框匀速运动时的速度vm；
    （2）线框从进入磁场到匀速时，流过线框横截面的电荷量q；
    （3）线框进入磁场区域前，物体下落的高度H．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，倾角为θ=37°的足够长平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻，其阻值为R1=R2=2r，两导轨间距为L=1m．在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场，其磁感应强度为B1=1T．在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef，导体棒与导轨始终良好接触，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5．在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈（线圈中轴线沿竖直方向），在线圈内加上沿竖直方向，且均匀变化的磁场B2（图中未画），连接线圈电路上的开关K处于断开状态，g=10m/s2，不计导轨电阻．
    求：
    （1）从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少？
    （2）导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内，电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J，那么导体下滑的距离是多少？
    （3）现闭合开关K，为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率$\frac{△{B}_{2}}{△t}$大小的取值范围？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，质量均为m的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计．回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度v1沿水平方向导轨向右匀速运动时，cd杆也正好以v2向下做匀速运动，设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好，重力加速度为g．则以下说法正确的是（　　）
    A．ab杆匀速运动的速度v1=$\frac{2Rmg}{μ{B}^{2}{L}^{2}}$
    B．ab杆所受水平拉力F=$\frac{（1+{μ}^{2}）mg}{μ}$
    C．回路中的电流强度为$\frac{BL（{v}_{1}+{v}_{2}）}{2B}$
    D．cd杆所受的摩擦力为零

    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，正方形导线框abcd的质量为m，边长为l，导线框的总电阻为R．导线框从有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平．磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面竖直距离为l，已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，重力加速度为g．求：
    （1）cd边刚进入磁场时导线框的速度大小； 
    （2）比较cd边刚进入磁场时c、d的电势高低并求出cd两点间的电压大小；
    （3）从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．如图所示，长为L的直金属棒OA绕过O点的平行于磁场的转轴，以角速度w顺时针在纸面内匀速转动，若磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，金属棒OA两点的电势差的大小为$\frac{1}{2}$BL2ω，金属棒的A端电势高．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接．已知开关闭合后，线圈A从B中拔出时，电流计指针向左偏．下列做法中，能使电流计指针向右偏的是（　　）
    A．开关由闭合迅速断开
    B．开关由断开迅速闭合
    C．开关闭合且电路稳定后，滑片P迅速向左滑动
    D．开关闭合且电路稳定后，滑片P迅速向右滑动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．在正、负电子对撞机中，一个负电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子．设正、负电子的静止质量均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的速度为c，普朗克常量为h，则对撞前后比较：
    （1）质量亏损△m=2m
    （2）转化成光子在真空中的波长λ=$\frac{hc}{{E}_{k}+m{c}^{2}}$．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案