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(11分)如下图所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN

(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.

 

【答案】

(1)(2)

【解析】

试题分析:(1)导体棒运动产生电流,它相当于电源,内阻为R,电动势为:E=Blv=2Bav ①(2分)

画出等效电路图如图所示,根据右手定则,金属棒中电流从N流向M,所以M相当于电源的正极,N相当于电源的负极.

外电路总电阻为  ②(1分)

根据闭合电路欧姆定律,棒上电流大小为:

 ③(2分

棒两端电压是路端电压④(1分)

将数据代入④式解得: ⑤(1分)

(2)圆环和金属棒上的总热功率为:

P=EI ⑥(3分)

由①⑥式解得:⑦(1分)

考点: 考查了电磁感应切割类问题综合应用

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:黄冈重点作业 高二物理(下) 题型:038

如下图所示,发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.

(1)画出上述输电全过程的线圈图.

(2)发电机的输出功率是100kW,输出电压是250V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流.

(3)若输电导线中的电功率损失为4%,求输电导线的总电阻和降压变压器的原线圈两端的电压.

(4)求降压变压器的输出功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解


(1)一块多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很大,如图中虚线位置。为了较准确地进行测量,应换到_________挡,换挡后需要先进行      的操作,再进行测量。若正确操作后进行测量时表盘的示数如图,则该电阻的阻值是________Ω。

(2)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验。入射球与被碰球半径相同。

① 实验装置如下图所示。先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从 C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置,MPN分别为落点的痕迹。未放B球时,A球落地点是记录纸上的         点。

 


② 释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:OM=13.10cm,

OP=21.90cm,ON=26.04cm。用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g,被碰小球B

质量m2 = 5.6 g。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的数据处理

表格填写完整。

OP/m

OM/m

ON/m

碰前总动量

p/ kg?m

碰后总动量

p/ kg?m

相对误差

0.2190

0.1310

0.2604

3.68×10-3

根据上面表格中的数据处理数据,你认为能得到的结论是:                     

③ 实验中可以将表达式m1 v1 = m1 v1′+ m2 v2′转化为m1 s1 = m1 s1′+ m2 s2′来进行验证,其中s1s1′、s2′为小球平抛的水平位移。可以进行这种转化的依据是        

   (请选择一个最合适的答案)

A.小球飞出后的加速度相同

B.小球飞出后,水平方向的速度相同

C.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,水平位移与时间成正比

D.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,又因为从同一高度平抛,运动时间相同,所以水平位移与初速度成正比

④ 完成实验后,实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近槽口处,使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球A从原固定点C由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球A仍从原固定点由静止开始滚下, 与小球B 相碰后,两球撞在木板上得到痕迹 MN;(IV)用刻度尺测量纸上O点到MPN 三点的距离分别为y1y2y3。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式:            。(小球AB的质量分别为m1m2

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如下图所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:

(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN

(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学准备用500 μA的电流表改装成一块量程为2.0 V的电压表.他为了能够更精确地测量电流表的内电阻,设计了如图所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下:

A.电流表G1(量程1.02 mA,内电阻约100 Ω);

B.电流表G2(量程500 μA,内电阻约200 Ω);

C.电池组E(电动势为3.0 V,内电阻未知);

D.滑动变阻器R(0—25 Ω);

E.四旋钮电阻箱R1(总阻值9 999 Ω);

F.保护电阻R2(阻值约100 Ω);

G.开关S1,单刀双掷开关S2.

(1)实验中该同学先合上开关S1,再将开关S2与a相连,调节滑动变阻器R,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持__________不变,调节__________,使电流表G1的示数仍为I时,读取电阻箱的读数r.

(2)由上述测量过程可知,电流表G2内电阻的测量值rg=_______________.

(3)若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻值为190 Ω,他必须将一个__________kΩ的电阻与电流表G2串联,才能改装为一块量程为2.0 V的电压表.

(4)该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对,发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时,标准电压表V0的指针恰好如下图所示.由此可知,该改装电压表的百分误差为__________%.

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