练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    16．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为S，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金属线框的边长为L（L＜S）、质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量．（下落过程中bc边始终水平）根据题中所给条件，以下说法正确的是（　　）
    A．t2是线框全部进入磁场瞬间，t4是线框全部离开磁场瞬间
    B．从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为2mgS
    C．V1的大小可能为$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
    D．线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多

    分析 根据图象得出线框在穿越磁场整个过程中的运动规律，根据动能定理求出感应电流做功情况．抓住线框全部进入磁场时，可能重力和安培力平衡求出速度的大小．根据q=$\frac{△Φ}{R}$判断通过线框的电荷量大小．

    解答 解：A、0-t1时间内做自由落体运动，可知从t1时刻进入磁场，开始做加速度减小的减速运动，t2时刻又做匀加速运动，且与自由落体运动的加速度相同，可知线框全部进入磁场，即t2是线框全部进入磁场瞬间，t3时刻开始做变减速运动，t4时刻，又做加速度为g的匀加速运动，可知t4是线框全部离开磁场瞬间，故A正确．
    B、从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，根据动能定理得：mg（s+L）-WA=$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv22，线框出磁场时，设克服安培力做功为WA′，根据动能定理得：mgL-WA′=$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv22，解得：WA=mgs+WA′，WA′≠mgs，则WA≠2mgs，故B错误．
    C、线框全部进入磁场前的瞬间，可能重力和安培力平衡，有：mg=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{1}}{R}$，解得：v1=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$，故C正确．
    D、根据q=$\frac{△Φ}{R}$知，线框进入磁场和出磁场的过程中，磁通量的变化量相同，则通过的电荷量相同，故D错误．
    故选：AC．

    点评 解决本题的关键通过图线理清线框在整个过程中的运动规律，结合动能定理、共点力平衡进行求解，掌握电量的经验表达式q=n$\frac{△Φ}{R}$，并能灵活运用．

    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：解答题

    17．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．
    （1）在图中标出t=0时感应电流的方向．
    （2）写出线圈感应电动势的瞬时表达式．
    （3）若R与一电流表串连，电流表的示数是多少？
    （4）线圈转一圈外力做多少功？
    （5）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电量？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的M、N两块木板，在木板M上放着质量为m的物块P，木块和物块均处于静止状态，M、N、P之间以及N与地面之间动摩擦因数均μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g，现用恒力F向右拉M，则以下判断正确是（　　）
    A．不管F多大，木板N一定保持静止
    B．N受到地面滑动摩擦力大小一定小于F
    C．M、P之间摩擦力大小一定等于μmg
    D．M、N之间摩擦力大小不可能等于F

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．下列有关牛顿运动定律的说法，其中正确的是（　　）
    A．惯性就是物体保持静止状态的性质
    B．一对作用力和反作用力的作用效果总相同
    C．物体运动状态改变的难易程度与物体的速度有关
    D．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．一物体原来静止在水平地面上，现有一水平力F拉物体，在F从零开始逐渐增大的过程中，物体先静止，后做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图所示，取g=10m/s2，由图可判断该物体（　　）
    A．质量为1kgB．所受的最大静摩擦力为7N
    C．所受的滑动摩擦力为7ND．与地面间的动摩擦因数为0.3

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．我国科学家将探月工程分为三阶段：第一阶段，无人探月；第二阶段，载人登月；第三阶段，建设月球基地与开发利用月球．2010年12月20日，中共中央、国务院和中央军委举行大会，庆祝中国探月工程嫦娥二号任务圆满成功．这意味着，中国探月工程第一阶段之“绕月”基本完成．中国计划最快2025年实现载人登月．到那时候我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验．例如：在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知月球半径为R，万有引力常量为G，不考虑月球自转影响．由以上的数据可求：
    （1）月球的质量M
    （2）若在月球表面附近上发射一颗卫星，求卫星绕月球做匀速圆周运动的周期T．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．1665年牛顿开始着手研究行星绕太阳运行的力学关系，最终得到了太阳与行星之间的引力关系F=$\frac{GMm}{{R}^{2}}$，可以完全解释行星的运动．进一步研究：拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的作用力都遵循这一规律吗？于是巧妙地进行了地-月检验研究：假设拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为$\frac{1}{6{0}^{2}}$．牛顿时代已经较精确的测量了地球表面的重力加速度、地月之间的距离和月球绕地球运行的公转周期，通过比较对应物理量间的关系，上述假设就得到了很好的证明．请你分析牛顿进行比较的物理量是（　　）
    A．加速度B．相互作用的引力
    C．苹果物体和月球运动的线速度D．苹果物体和月球运动的角速度

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r．一质量为m的导体棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度为B，垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与导体棒的电阻不计．
    （1）若要使导体棒ab静止于导轨上，求滑动变阻器的阻值应取何值；
    （2）若将滑动变阻器的阻值取为零，由静止释放导体棒ab，求释放瞬间导体棒ab的加速度；
    （3）求第（2）问所示情况中导体棒ab所能达到的最大速度的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．一群氢原子处于n=4的激发态，当其向低能级跃迁时，可以放出的光子频率共有（　　）
    A．3种B．4种C．5种D．6种

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案