【題目】如圖所示,豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L,矩形勻強(qiáng)磁場I、II的高和間距均為d,場I上邊界標(biāo)為AB,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m的水平金屬桿從AB上方由靜止釋放,入磁場III時(shí)的速度相等。金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計(jì)重力加速度為g,下列說法正確的是

A.在兩磁場之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與穿過磁場I的時(shí)間相等

B.AB邊界下方區(qū)域均有磁場,桿將一直減速至速度為零

C.桿穿過兩個(gè)磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量為3mgd

D.釋放時(shí)距磁場I上邊界的高度h大于

【答案】D

【解析】

A.金屬桿在無場區(qū)做勻加速運(yùn)動(dòng),而金屬桿進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度,所以金屬桿剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),加速度方向方向豎直向上;金屬桿在磁場Ⅰ運(yùn)動(dòng)時(shí),隨著速度減小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小,受到的安培力減小,合力減小,加速度減小,所以金屬桿在磁場Ⅰ中做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),在兩個(gè)磁場之間做勻加速運(yùn)動(dòng),由題知,金屬桿進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等,所以金屬桿在磁場Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的平均速度小于在兩磁場之間運(yùn)動(dòng)的平均速度,兩個(gè)過程位移相等,所以金屬桿穿過磁場Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,故A錯(cuò)誤;

B.AB邊界下方區(qū)域均有磁場,桿減速運(yùn)動(dòng)到安培力和重力相等時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;

C.金屬桿從剛進(jìn)入磁場Ⅰ到剛進(jìn)入磁場Ⅱ的過程,由能量守恒定律得:

,

金屬桿通過磁場Ⅱ時(shí)產(chǎn)生的熱量與通過磁場Ⅰ時(shí)產(chǎn)生的熱量相同,所以總熱量為

C錯(cuò)誤;

D.設(shè)金屬桿釋放時(shí)距磁場Ⅰ上邊界的高度為H時(shí)進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng),則有

,

聯(lián)立解得:

;

由于金屬桿進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),所以高度h一定大于H,故D正確;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的vt圖象,圖象關(guān)于圖中虛線對(duì)稱,則在0t1時(shí)間內(nèi),關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(  )

A. 若質(zhì)點(diǎn)能兩次到達(dá)某一位置,則兩次到達(dá)這一位置的速度大小一定相等

B. 若質(zhì)點(diǎn)只能兩次到達(dá)某一位置,則其中一次到達(dá)該位置的速度一定為零

C. 若質(zhì)點(diǎn)能三次通過某一位置,則可能三次都是加速通過該位置

D. 若質(zhì)點(diǎn)能三次通過某一位置,則可能三次都是減速通過該位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的____________。

A.動(dòng)能變化量與勢能變化量 B.速度變化量與勢能變化量 C.速度變化量與高度變化量

(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是___________。

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

(3)實(shí)驗(yàn)中,先接通電源,再釋放重物,得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)、,測得它們到起始點(diǎn)的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為。從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能變化量_________,動(dòng)能變化量_________。

(4)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量,原因是_______。

A.利用公式計(jì)算重物速度 B.利用公式計(jì)算重物速度

C.空氣阻力和摩擦力的影響 D.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

(5)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒,在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),測量它們到起始點(diǎn)的距離,計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度,描繪圖像,并做如下判斷:若圖像是一條過原點(diǎn)的直線,則重物下落過程中機(jī)械能守恒,請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確_____。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼依次掛在豎直懸掛的彈簧下端,進(jìn)行了相關(guān)的測量。根據(jù)所測數(shù)據(jù),他們利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的總重力G與彈簧長度L的關(guān)系圖像(如圖)。請(qǐng)根據(jù)圖像回答以下問題:

1)彈簧的原長為__________m。

2)彈簧的勁度系數(shù)為_____________________N/m。

3關(guān)于該實(shí)驗(yàn),以下說法錯(cuò)誤的是___________。

A. 彈簧被拉伸時(shí),不能超出它的彈性限度

B. 用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力時(shí),應(yīng)保證彈簧豎直懸掛

C. 測量彈簧長度L時(shí),應(yīng)保證彈簧和鉤碼均處于平衡狀態(tài)

D. 實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是:彈簧的彈力與彈簧長度L成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,半圓形光滑軌道MN固定在水平面上,軌道直徑為d并與地面垂直。兩個(gè)完全相同的A、B小球以不同初速度,從軌道下端M點(diǎn)進(jìn)入軌道,均恰好不脫離圓弧軌道。A小球沿軌道下端M點(diǎn)滑出,B小球從軌道上端N點(diǎn)水平飛出并落到水平地面靜止(不考慮反彈),物塊與地面間動(dòng)摩擦因素為0.5,重力加速度大小為g.求兩小球靜止時(shí)與M點(diǎn)水平距離之比xA:xB=(  )

A. 1:1B. 1:2

C. 2:1D. 1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為4 kg的物體,在水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后拉力逐漸減小,且當(dāng)拉力減小到零時(shí),物體剛好停止運(yùn)動(dòng)。如圖所示為拉力F隨位移x變化的關(guān)系圖象。g10 m/s2,則據(jù)此可以求得(

A. 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1

B. 整個(gè)過程摩擦力對(duì)物體所做的功為Wf =8 J

C. 物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v=2 m/s

D. 整個(gè)過程合外力對(duì)物體所做的功為W=4 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道豎直固定于水平面上,軌道最低點(diǎn)B恰與粗糙水平面相切,彈射器固定于水平面上。某次實(shí)驗(yàn)過程中,一個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m的小物塊將彈簧縮至A處,已知A、B相距L。彈射器將小物塊靜止彈出,小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為6mg。已知小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,求:

1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度;

2)小物塊從C點(diǎn)飛出后落地點(diǎn)與B點(diǎn)的距離

3)彈射器釋放的彈性勢能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一平行于紙面的勻強(qiáng)電場A、BC、D、E、F為電場中一個(gè)邊長為1m的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn),AB、C三點(diǎn)電勢分別為10V、20V30V,則下列說法正確的是( �。�

A. 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為

B. B、E一定處在同一等勢面上

C. 正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn),則電場力做負(fù)功

D. 電子從F點(diǎn)移到D點(diǎn),電荷的電勢能減少20eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。某次實(shí)驗(yàn)圖片如下,請(qǐng)回答相關(guān)問題:

(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)我們主要用到了物理學(xué)中的______方法;

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法

(2)圖中是在研究向心力的大小,與_________的關(guān)系。

A.質(zhì)量m B.角速度ω C.半徑r

(3)若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:9,運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為___________

A.1:9 B.3:1 C.l:3 D.1:1

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同步練習(xí)冊答案
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