练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    3．如图所示，水平面内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．求：
    （1）金属杆在磁场中运动时产生的感应电动势的大小E；
    （2）金属杆进入磁场区域后，电阻消耗的电功率P．

    分析 （1）根据牛顿第二定律和运动学公式求刚进入磁场时的速度，再根据法拉第电磁感应定律求切割电动势；
    （2）进入磁场匀速运动受力平衡求出安培力，结合闭合电路欧姆定律求电流，然后由电功率的公式即可求出．

    解答 解：（1）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma
    刚进磁场时的速度：v0=at0
    感应电动势为：E=Blv0
    解得：$E=\frac{Bl{t}_{0}（F-μmg）}{m}$
    （2）匀速运动受力平衡：F=μmg+BIl
    回路电流为：I=$\frac{F-μmg}{Bl}$
    电阻消耗的功率：P=EI=$\frac{{t}_{0}}{m}（F-μmg）^{2}$
    答：（1）金属杆在磁场中运动时产生的感应电动势的大小是$\frac{Bl{t}_{0}（F-μmg）}{m}$；
    （2）金属杆进入磁场区域后，电阻消耗的电功率是$\frac{{t}_{0}}{m}（F-μmg）^{2}$．

    点评 本题是电磁感应中的力学问题，知道受力情况，要能熟练运用动力学方法求解金属棒进入磁场时的速度．要知道安培力与速度成正比，都是常用的方法，这些思路要熟悉．

    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：选择题

    13．一辆汽车从静止开始启动，先匀加速达到某一速度后以恒定功率运动，最后做匀速运动，下列汽车的速度v、位移x、加速度a及汽车牵引力做的功W随时间t的变化图象可能正确的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察（甲图），可以看到悬浮在液体中的小炭粒（乙图）的运动，追踪3个小炭粒的运动，每隔30s把炭粒位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接起来（丙图）．以下说法不正确的是（　　）
    A．实验中可以观察到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动
    B．温度越高，可以观察到小炭粒的无规则运动越剧烈
    C．悬浮在液体中小炭粒的这种无规则运动叫布朗运动
    D．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（　　）
    A．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒
    B．a尚未离开墙壁前，a和b系统（包括弹簧）的机械能不守恒
    C．a离开墙壁后，a、b系统（包括弹簧）机械能守恒
    D．a离开墙壁后，a、b各自的动量改变量的大小相等，方向相反

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．

    （1）实验中根据打点计时器打出的纸带，下列物理量中，不利用公式计算就能直接得到的是A
    A．时间间隔  B．速度    C．加速度
    （2）他进行了如下操作，其中没有必要进行的步骤是C，操作不当的步骤是E
    A．按照图示的装置安装器材
    B．将打点计时器连接到交流电源上
    C．用天平测出重物的质量
    D．将连有重物的纸带穿过打点计时器的限位孔
    E．先释放纸带，后接通电源
    （3）该同学用如图1所示的实验装置做验证机械能守恒定律的实验．实验时让重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点．已知纸带上相邻两个点的时间间隔为T，当地的重力加速度g，测出所用重物的质量为m．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，把第一个点记作O，另选连续的3个点A、B、C作为测量的点．经测量知道OA=h1、OB=h2、OC=h3．根据以上数据可以算出由O点至B点的过程中，重物重力势能的减少量等于mgh2，动能的增加量等于$\frac{{m{{（{h_3}-{h_1}）}^2}}}{{8{T^2}}}$（用题中所给字母表示）
    （4）在用图1所示装置做验证机械能守恒定律实验时，发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是C
    A．选用的重物质量太大            
    B．重物的质量测量不准确
    C．摩擦阻力和空气阻力的影响      
    D．处理纸带时实验数据测量不准确
    （5）实验中该同学进行拓展研究，若不计阻力，让重物从离地面高为h0处自由下落，该同学尝试画出了重物距离地面的高度h与速度v的关系图象．下列图3四个图中，能正确表示重物距离地面的高度h与速度v的关系的是C

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，在山体下的水平地面上有一静止长木板，某次山体滑坡，有石块从山坡上滑下后，恰好以速度v1滑上长木板，石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，且石块始终不滑出木板，下面给出了石块在长木板上滑行的v-t图象，其中正确的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示表示一交变电流随时间变化的图象，其中，从t=0开始的每个$\frac{1}{2}$T时间内的图象均为半个周期的正弦曲线．求此交变电流的有效值为（　　）
    A．$\sqrt{2}$AB．$\frac{3}{{\sqrt{2}}}$AC．3AD．$\sqrt{5}$A

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．在2010年广州亚运会，我国选手刘翔（如图）以13秒9的成绩夺得男子110米栏金牌，同时刷新他创造该项目的亚运记录．赛后通过录像分析测得刘翔在跨第五个栏时的速度是9.02m/s，下列说法正确的是（　　）
    A．13秒9指的是时间
    B．13秒9指的是时刻
    C．刘翔从起跑到第五个栏的平均速度一定为4.51m/s
    D．刘翔从起跑到第五个栏的平均速度-定比跑完全程的平均速度小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道ABC，其中AB是长为2R的水平直轨道，BC是圆心为O、半径为R的半圆弧轨道，两轨道相切于B点．在水平向左的恒定拉力F作用下，一质量为m的小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除拉力．已知小球经过最高点C时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，已知重力加速度大小为g．求：
    （1）小球经过C点时的速度大小；
    （2）小球在AB段运动时所受的拉力F的大小；
    （3）小球离开C点后做平抛运动落到水平地面上，求落点与A点的距离．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案