【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置,工作原理如圖.一個(gè)半徑為R=0.1m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上,一根長為R的金屬棒0A,A端與導(dǎo)軌接觸良好,O端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上.轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r= 的圓盤,圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng).圓盤上繞有不可伸長的細(xì)線,下端掛著一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的鋁塊.在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.a(chǎn)點(diǎn)與導(dǎo)軌相連,b點(diǎn)通過電刷與O端相連.測(cè)量a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U可算得鋁塊速度,鋁塊由靜止釋放,下落h=0.3m時(shí),測(cè)得U=0.15v.(細(xì)線與圓盤間沒有滑動(dòng),金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計(jì),重力加速度g=10m/s2

(1)測(cè)U時(shí),與A點(diǎn)相接的電壓表的“正極”還是“負(fù)極”?
(2)求此時(shí)鋁塊的速度大;
(3)求此下落過程中鋁塊機(jī)械能的損失.

【答案】
(1)解:根據(jù)右手定則,電動(dòng)勢(shì)方向從O到A,故a連接著電壓表的正極;

答:測(cè)U時(shí),與A點(diǎn)相接的電壓表的“正極”;


(2)解:由法拉第電磁感應(yīng)定律,得到:

U=E=

其中:

△Φ= BR2△θ

故:U=

鋁塊的速度:

v=rω=

故:v= =2m/s

答:此時(shí)鋁塊的速度大小為2m/s;


(3)解:此下落過程中鋁塊機(jī)械能的損失:

=0.5×10×0.3﹣ =0.5J

答:此下落過程中鋁塊機(jī)械能的損失為0.5J.


【解析】(1)根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向即可;(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律列式表示出電壓表達(dá)式,求解出角速度;然后根據(jù)v=rω求解此時(shí)鋁塊的速度大;(3)鋁塊機(jī)械能的損失等于重力勢(shì)能的減小量與動(dòng)能增加量的差值.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】在傾角θ=37°的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量m=1.0kg的物體.物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,現(xiàn)用輕細(xì)繩將物體由靜止沿斜面向上拉動(dòng).拉力F=10.0N,方向平行斜面向上.經(jīng)時(shí)間t=4.0s繩子突然斷了,

求:(1)繩斷時(shí)物體的速度大小.

(2)從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?(sin37°=0.60.cos37°=0.80,g=10m/s2

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【題目】如圖所示,回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置,其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩盒分別與高頻電源相連.下列說法正確的有( )

A.粒子被加速后的最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度和D型盒的半徑的增大而增大
B.粒子被加速后的最大動(dòng)能隨高頻電源的加速電壓的增大而增大
C.高頻電源頻率由粒子的質(zhì)量、電量和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定
D.粒子從磁場(chǎng)中獲得能量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí),決定前去追趕, 經(jīng)2.4s,警車發(fā)動(dòng)起來,以加速度2m/s2 做勻加速運(yùn)動(dòng)。試問:

(1)警車發(fā)動(dòng)后,還要多長時(shí)間才能追上貨車;

(2)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多少。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體沿直線由靜止開始以加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),前進(jìn)位移后立刻以大小為的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),又前進(jìn)速度恰好為零.已知,則以下說法中正確的是(  )

A. 物體通過兩段路程的平均速度相等

B. 物體通過、中點(diǎn)時(shí)刻的速度相等

C. 物體通過、兩段路程所用時(shí)間

D. 兩個(gè)加速度大小的關(guān)系是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖1所示時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B(向上為正方向)隨時(shí)間t的變化如圖2所示時(shí),圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖線是( )

A.
B.
C.
D.

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【題目】在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn),本圖中沒有畫出)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是220V、50Hz的交變電流。他把一把毫米刻度尺放在紙帶上,其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)A對(duì)齊。(下述結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)由以上數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí),物體的瞬時(shí)速度vC______m/s;

(2)計(jì)算該物體的加速度a為________m/s2;

(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交流電的頻率是f=49Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么由此引起的加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏_______(填“大”或“小”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛

一重物G,F(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn),另一端從C點(diǎn)沿支架緩慢地向B點(diǎn)靠近(C點(diǎn)與A點(diǎn)等高)。則繩中拉力大小變化的情況是( )

A. 先變小后變大

B. 先變小后不變

C. 先變大后不變

D. 先不變后變小

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【題目】如圖所示,三只完全相同的燈泡a、b、c分別與盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三種元件串聯(lián),再將三者并聯(lián),接在正弦交變電路中,三只燈泡亮度相同.若保持電路兩端電壓有效值不變,將交變電流的頻率增大,觀察到燈a變暗、燈b變亮、燈c亮度不變.則三個(gè)盒子中的元件可能是( )

A.Ⅰ為電阻,Ⅱ?yàn)殡娙萜,Ⅲ為電感?/span>
B.Ⅰ為電感器,Ⅱ?yàn)殡娮,Ⅲ為電容?/span>
C.Ⅰ為電感器,Ⅱ?yàn)殡娙萜,Ⅲ為電?/span>
D.Ⅰ為電容器,Ⅱ?yàn)殡姼衅,Ⅲ為電?/span>

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