【題目】金屬桿ab放在固定的光滑的水平金屬導軌上,與導軌組成閉合矩形電路,長L1=0.8m,寬L2=0.5m,回路總電阻為R=0.2Ω,處在豎直方向的磁場中,金屬桿用水平繩通過定滑輪連接質(zhì)量M=0.04kg的木塊,磁感應(yīng)強度從B=1T開始隨時間均勻增強,5s末木塊將離開水平面,不計一切摩擦,g取10m/s2,求前5s內(nèi)回路中的電流。
【答案】0.2A
【解析】試題分析:磁場方向與線圈垂直,磁感應(yīng)強度從B=1T開始隨時間均勻增強時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和電流保持不變,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系.5s末木塊將離開水平面時,安培力大小等于木塊的重力,求出電流.
解:據(jù)題,磁感應(yīng)強度從B=1T開始隨時間均勻增強,則磁場的磁感應(yīng)強度有:
Bt=B+kt,B=1T.
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得回路中感應(yīng)電動勢為:
E==S=kS
則感應(yīng)電流為:
I===
桿受到的安培力大小為:
F=BtIl2=(B+kt)Il2
由題,5s末木塊將離開水平面時,由F=Mg得:
(B+kt)l2=Mg
其中B=1T,t=5s,R=0.2Ω,l1=0.8m,l2=0.5m,M=0.04kg
代入解得:k=0.2T/s或k=﹣0.4T/s,若k為負值時,ab桿向右運動,重物不可能被提起,則舍去.
將k=0.2T/s代入I=
解得:I=0.4A.
答:回路中的電流為0.4A.
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【題目】如圖所示,一帶電粒子質(zhì)量為m=1.6×10-19kg,電量為q=3.2×10-19C,以某一速度垂直射入磁感應(yīng)強度B=0.5T、寬度為d=1m的有界勻強磁場中,穿過磁場時速度方向與原來入射方向的夾角為45°。(不計重力, 取3.14))求:
(1)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時的速度大;
(2)帶電粒子穿過磁場區(qū)域的時間為多少?
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【題目】如圖所示,MN、PQ是間距為L的平行金屬導軌,置于磁感應(yīng)強度為B,方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中,M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導軌接觸良好、有效阻值為R/2的金屬導線ab垂直導軌放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動,不計導軌電阻,則
A. 通過電阻R的電流方向為P→R→M
B. a、b兩點間的電壓為BLv
C. a端電勢比b端高
D. 外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱
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【題目】如圖所示電路中,當滑動變阻器 R的觸頭向左滑動時,下列說法正確的是
A. R上消耗的功率可能一直變小
B. R上消耗的功率可能一直變大
C. R上消耗的功率可能先變小后變大
D. R上消耗的功率可能先變大后變小
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【題目】某同學為探究加速度與合外力的關(guān)系,設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上,用輕繩繞過定滑輪及輕滑輪將小車與彈簧測力計相連。實驗中改變懸掛的鉤碼個數(shù)進行多次測量,記錄彈簧測力計的示數(shù)F,并利用紙帶計算出小車對應(yīng)的加速度a。
(1)實驗中鉤碼的質(zhì)量可以不需要遠小于小車質(zhì)量,其原因是_____。
A.小車所受的拉力與鉤碼的重力無關(guān)
B.小車所受的拉力等于鉤碼重力的一半
C.小車所受的拉力可由彈簧測力計直接測出
(2)圖乙是實驗中得到的某條紙帶的一部分。已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,由紙帶數(shù)據(jù)求出小車的加速度a=____m/s。
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出小車的加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關(guān)系圖像,下列圖像中最符合本實驗實際情況的是(____)
【答案】 C 0.75 B
【解析】(1)根據(jù)實驗原理可知,彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受合外力,則不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量的條件,故AB錯誤,C正確;
故選:C;
(2)在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù),即:△x=aT2,
解得:a===0.75m/s2.
(3)由題意可知,小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成線性關(guān)系,即為不是過原點的一條傾斜直線,實驗存在阻力,故B符合;
點晴: 根據(jù)實驗原理,彈簧測力計的讀數(shù)為小車所受合外力,則不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量的條件;在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù),根據(jù)作差法求解加速度;數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象,應(yīng)該是過原點的一條傾斜直線.
【題型】實驗題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相切,半圓形導軌的半徑為R一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧,當它經(jīng)過B點進入導軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運動恰能到達最高點C (不計空氣阻力)試求:
(1)物體在A點時彈簧的彈性勢能;
(2)物體從B點運動至C點的過程中阻力所做的功;
(3)物體離開C點后落回水平面時的位置與B點的距離。
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【題目】如圖所示,欲使在粗糙斜面上勻速下滑的木塊A停下,可采用的方法是
A. 對木塊A施加一個垂直于斜面的力
B. 增大斜面的傾角
C. 對木塊A施加一個豎直向下的力
D. 在木塊A上再疊放一個重物
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【題目】用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。當有電流從電流表的正接線柱流入時,指針向右偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是
A. 當把磁鐵S極插入線圈中時,電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
B. 當把磁鐵N極從線圈中拔出時,電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
C. 當磁鐵S極朝下在線圈中保持靜止時,電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
D. 當磁鐵N極朝下在線圈中保持靜止時,電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
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【題目】一節(jié)鉛蓄電池的電動勢為2V,下列說法正確的是
A. 非靜電力把1C的正電荷在蓄電池內(nèi)從負極移送到正極做功為2J
B. 非靜電力把1C的正電荷在蓄電池內(nèi)從正極移動到負極做的功為2J
C. 無論是否接入電路,蓄電池兩極間的電壓始終為2V
D. 蓄電池在1s內(nèi)一定把2J的化學能轉(zhuǎn)化為2J的電能
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【題目】如圖所示,一通電螺線管P水平放置,其左側(cè)用絕緣絲線懸掛一輕質(zhì)鋁環(huán)Q,螺線管的中軸線通過鋁環(huán)的中心并與鋁環(huán)所在平面垂直。當閉合開關(guān)S的瞬間
A. 鋁環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流(從右向左看)
B. 鋁環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流(從右向左看)
C. 鋁環(huán)向左擺動
D. 鋁環(huán)向右擺動
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