【题目】如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值Im .
【答案】
(1)解:电流稳定后,导体棒做匀速运动,安培力与重力平衡,则有BIL=mg ①解得B= ②
答:磁感应强度的大小B是 ;
(2)解:感应电动势E=BLv③
感应电流I= ④
由②③④式解得v= .
答:电流稳定后,导体棒运动速度的大小v是 ;
(3)解:由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,产生的感应电流最大,设最大速度为vm.
对于自由下落的过程,根据机械能守恒得:mgh=
感应电流的最大值Im= =
代入解得,Im=
答:流经电流表电流的最大值Im是
【解析】(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,安培力与重力平衡,根据安培力公式可以直接求解磁感应强度。
(2)根据右手定则先写出感应电动势的表达式,再利用欧姆定律求出感应电流,代入可求出速度。
(3)导体棒刚进入磁场时的速度最大,产生的感应电流最大,自由下落的过程,机械能守恒减少的重力势能全部转化为动能,利用安培力公式求出最大电流。
【考点精析】关于本题考查的电磁感应现象和电磁感应与电路,需要了解电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流;用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;画等效电路;运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解才能得出正确答案.
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I﹣U图线的实验电路图.
(1)根据电路图以及相关参数,选择好量程,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接成完整实验电路.
(2)开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果这个小灯泡两端所加电压为1.4V,则小灯泡此时的电阻是(保留一位小数).随着电压增大,小灯泡的电阻 . (填“增大”,“减小”或“不变”),原因是 .
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过2.0A的电流时,受到0.8N的安培力,磁场磁感应强度是T;当通过的电流加倍时,磁感应强度是T,导线受到的安培力大小为N.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )
A.I1增大,I2不变,U增大
B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大
D.I1减小,I2不变,U减小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线O1O2水平。轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管的内径),长为R的薄板DE置于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距离为R。开始时弹簧处于锁定状态,具有的弹性势能为3mgR,其中g为重力加速度。解除锁定,小球离开弹簧后进入管道,最后从C点抛出。
(1)求小球经C点时的动能和小球经C点时所受的弹力。
(2)讨论弹簧锁定时弹性势能满足什么条件,从C点抛出的小球才能击中薄板DE。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A.公式E= 只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式E= 可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C.在公式F=k 中,k
是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;k
是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小
D.由公式E=k 可知,在离点电荷非常靠近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,矩形物块A和楔形物块B、C叠放在水平地面上,B物块上表面水平。水平向左的力F作用在B物块上,整个系统处于静止状态,则以下说法正确的是( )
A. 物块A的受力个数为4个
B. 物块B的受力个数可能为4个
C. 地面对物块C的摩擦力大小等于F,方向水平向右
D. 地面对物块C的支持力小于A、B、C三者重力之和
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一竖直光滑绝缘的管内有一劲度系数为k的绝缘弹簧,其下端固定于地面,上端与一质量为m,带电量为+q的小球A相连,整个空间存在一竖直向上的匀强电场,小球A静止时弹簧恰为原长。另一质量也为m的不带电的绝缘小球B从距A为的P点由静止开始下落,与A发生碰撞后一起向下运动(全过程中小球A 的电量不发生变化,重力加速度为g)。
(1)若已知,试求B与A碰撞过程中损失的机械能;
(2)若未知,且B与A在最高点恰未分离,试求A、B运动到最高点时弹簧的形变量;
(3)在满足第(2)问的情况下,试求A、B运动过程中的最大速度。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为2m/s,振幅A=2cm,M、N是平衡位置相距为3m的两个质点,如图所示,在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处,已知该波的周期大于1s,下列说法正确的是_____________。
A.该波的周期为6s
B.在t=0.5s时,质点N正通过平衡位置沿y轴负方向运动
C.从t=0到t=1s,质点M运动的路程为2cm
D.在t=5.5s到t=6s,质点M运动路程为2cm
E.t=0.5s时刻,处于M、N正中央的质点加速度与速度同向
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com