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【题目】如图所示,间距为d、足够长的两平行金属导轨固定放置在同一水平面上,导轨左端接一阻值为R的电阻,垂直导轨平面有磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场区域左、右边界与导轨垂直且间距也为d。一导体棒在外力作用下以某一速度向右进入磁场并做匀速运动。当导体棒离开磁场时,磁感应强度开始随时间均匀减小,其大小由B减小到零所用时间为t。整个过程回路中电动势大小保持不变,导体棒与导轨始终垂直并接触良好,回路中除R外其余电阻不计,求:

(1)导体棒在磁场中做匀速运动的速度大小;

(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程中电阻R产生的焦耳热。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)导体棒在磁场中匀速运动时的感应电动势

离开磁场时的感应电动势

由题意可知

E1=E2

解得

(2)从导体棒进入磁场到磁感应强度减小到零的过程共经历的时间为2t,则电阻R产生的焦耳热

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为用光电门测定钢球下落时验证机械能守恒的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中,先后通过光电门AB,计时装置测出钢球通过AB的时间分别为tAtB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g,不计空气阻力:

(1)若钢球从AB过程机械能守恒,需要验证的表达式是_____________

(2)本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”,但从严格意义上讲是不准确的,实际上钢球通过光电门的平均速度________(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度。

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【题目】某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图甲所示,表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上;木板上有一滑块,滑块右端固定一个轻小动滑轮,钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连,细绳与长木板平行,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动(忽略滑轮的摩擦).

①实验开始前打点计时器应接在___________(填交流电源直流电源)上.

②如图乙为某次实验得到的纸带,s1s2是纸带中两段相邻计数点间的距离,相邻计数点时间为T,由此可求得小车的加速度大小为_____________(用T表示).

③改变钩码的个数,得到不同的拉力传感器示数和滑块加速度,重复实验.F为纵轴,a为横轴,得到的图像是纵轴截距大小等于b倾角为θ的一条斜直线,如图丙所示,则滑块和轻小动滑轮的总质量为_______________kg;滑块和长木板之间的动摩擦因数______________.(设重力加速度为g

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【题目】图甲为测定当地重力加速度的实验装置,不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端,另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放,在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t,用游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图乙所示。忽略空气阻力,实验步骤如下:

(1)小圆柱的直径d________cm

(2)测出悬点到圆柱中心的距离l,并测出对应的挡光时间△t

(3)改变摆线的长度,重复步骤 (2),多测几组数据;

(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以_______为横坐标,得到的图象是一条通过坐标原点的直线,如图丙所示。计算得该图线的斜率为k,则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)

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【题目】如图所示,方向水平的匀强磁场中有一竖直放置的矩形线圈,线圈绕其竖直对称轴OO匀速转动。若使线圈转动的角速度变为原来的2倍,则与角速度变化前相比(  )

A.线圈经过中性面时磁通量的变化率不变

B.线圈每转一圈产生的焦耳热变为原来的4

C.线圈感应电动势的最大值变为原来的

D.线圈中感应电流的频率变为原来的2

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【题目】绿化工人在街道旁边栽种大树时,为了确保树干不倾斜,需要用铁杆来支撑。通常是用一个铁环紧套在树干上,三根长度不同的铁杆一端均匀分布在固定的铁环上,另一端固定在同一个水平地面上,大树栽好后竖直压在地上,如图所示。由于树刚栽,地面对大树的作用力,除了竖直向上的支持力以外,其它力可以不考虑。则下列说法中正确的是(  )

A.三根铁杆对大树的作用力大小一定相等

B.大树对地面的作用力一定大于自身的重力

C.铁杆对大树的作用力与地面对大树的支持力是一对平衡力

D.铁杆对大树的作用力在水平方向的合力为零

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【题目】如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端连接一定值电阻R=2,匀强磁场B=0.4T垂直于导轨平面向上。质量m=0.2kg、电阻r=1的金属棒ab,其长度与导轨宽度相等。现给金属棒ab施加一个平行于导轨平面向上的外力F,使金属棒ab从静止开始沿轨道向上做加速度大小为a=3m/s2的匀加速直线运动。运动过程中金属棒ab始终与导轨接触良好,重力加速度取g=10m/s2。求:

(1)当电阻R消耗的电功率P=1.28W时,金属棒ab的速度v的大小;

(2)当金属棒ab由静止开始运动了x=1.5m时,所施加外力F的大小。

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【题目】如图所示,质量为m=10 kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中,开始时活塞距气缸底高度h1=40 cm.此时气体的温度T1=300 K.现缓慢给气体加热,气体吸收的热量Q=420 J,活塞上升到距气缸底h2=60 cm.已知活塞面积S=50 cm2,大气压强P0=1.0×105 Pa,不计活塞与气缸之间的摩擦,g取10 m/s2.求:

(1)当活塞上升到距气缸底h2时,气体的温度T2

(2)给气体加热的过程中,气体增加的内能ΔU.

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【题目】如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2R3、平行板电容器及理想电流表组成闭合电路,图中电压表为理想电压表,当滑动变阻器R1的触头向左移动一小段时,则(   )

A.电流表读数增大

B.电容器带电荷量增加

C.R2消耗的功率减小

D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比不变

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