【題目】如圖,兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場,磁感應(yīng)強度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強磁場區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運動,在t0時刻恰好以速度v0越過MN,此后向右做勻速運動。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計。求
(1)在t=0到t=t0時間間隔內(nèi),流過電阻的電荷量的絕對值;
(2)在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。
【答案】(1)(2)
【解析】在金屬棒未越過MN之前,t時刻穿過回路的磁通量為①
設(shè)在從t時刻到的時間間隔內(nèi),回路磁通量的變化量為,流過電阻R的電荷量為
由法拉第電磁感應(yīng)有②
由歐姆定律有③
由電流的定義有④
聯(lián)立①②③④可得⑤
由⑤可得,在t=0到t=的時間間隔內(nèi),流過電阻R的電荷量q的絕對值為⑥
(2)當時,金屬棒已越過MN,由于金屬棒在MN右側(cè)做勻速運動,有⑦
式中f是外加水平恒力,F(xiàn)是勻強磁場施加的安培力。設(shè)此時回路中的電流為I,F(xiàn)的大小為⑧
此時金屬棒與MN之間的距離為⑨
勻強磁場穿過回路的磁通量為⑩
回路的總磁通量為
式中仍如①式所示,由①⑨⑩可得,在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量為
在t到的時間間隔內(nèi),總磁通量的改變為
由法拉第電磁感應(yīng)定律得,回路感應(yīng)電動勢的大小為
由歐姆定律有
聯(lián)立⑦⑧可得
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)。粗糙曲面AB固定在水平面上,其與水平面相切于B點,P為光電計時器的光電門,實驗時將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點自由釋放,小物塊通過光電門P后停在水平面上某點C。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。
(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示,其讀數(shù)d=________ cm;
(2)為了測量動摩擦因數(shù),除遮光條寬度d及數(shù)字計時器顯示的時間t,還需要測量的物理量是__________(要寫出該物理量的名稱和符號),動摩擦因數(shù)= _______(用上面的量表示)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M=0.6kg,m=0.2kg的兩個小球,中間夾著一個被壓縮的具有Ep=10.8J彈性勢能的輕彈簧(彈簧與兩球不相連),原來處于靜止狀態(tài).現(xiàn)突然釋放彈簧,球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道,如圖所示.g取10m/s2 . 則下列說法正確的是( )
A. 球m從軌道底端A運動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4Ns
B. M離開輕彈簧時獲得的速度為9m/s
C. 若半圓軌道半徑可調(diào),則球m從B點飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小
D. 彈簧彈開過程,彈力對m的沖量大小為1.8Ns
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士評出的2012年中國十大科技進展新聞,于2013年1月19日揭曉,“神九”載人飛船與“天宮一號”成功對接和“蛟龍”號下潛突破7000米分別排在第一、第二.若地球半徑為R,把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G.“蛟龍”下潛深度為d,天宮一號軌道距離地面高度為h。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。求
(1)“天宮一號”繞地心轉(zhuǎn)一周的時間是多少?
(2)“蛟龍”號所在處與“天宮一號”所在處的重力加速度之比為多少?
(3)設(shè)想地球的密度不變,自轉(zhuǎn)周期不變,但地球球體半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑑H考慮地球和同步衛(wèi)星之間的相互作用力,則該“設(shè)想地球”的同步衛(wèi)星的軌道半徑與以前地球的同步衛(wèi)星軌道半徑的比值是多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖。整個雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平臺BC和著陸雪道CD組成,AB與BC平滑連接。運動員從助滑雪道AB上由靜止開始在重力作用下下滑,滑到C點后水平飛出,落到CD上的F點。E是運動軌跡上的某一點,在該點運動員的速度方向與軌道CD平行,E′點是E點在斜面上的垂直投影。設(shè)運動員從C到E與從E到F的運動時間分別為tCE和tEF。不計飛行中的空氣阻力,下面說法或結(jié)論正確的是( )
A.運動員在F點的速度方向與從C點飛出時的速度大小無關(guān)
B.tCE∶tEF=1∶1
C.CE′∶E′F可能等于1∶3
D.CE′∶E′F可能等于1∶2
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用如圖甲所示的實驗裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。當用不同的A、B兩種光照射到光電管上時,測得電流計上的示數(shù)隨電壓變化的圖像如圖乙所示.已知A光的光子能量為5 eV,則
(1)A光照射時射出的光電子的最大初動能為________eV
(2)金屬的逸出功為__________eV
(3)A光的頻率__________ B光的頻率。(填“大于”、“等于”或者“小于”)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖1所示,是一個質(zhì)量為、邊長為由均勻?qū)Ь組成的正方形閉合線框,線框電阻為;是由同種材料繞成的邊長仍為正方形閉合線框,但繞制線框的導(dǎo)線半徑是線框所用導(dǎo)線半徑的倍。線框從高度處靜止自由下落進入一個寬度為()的勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度變化規(guī)律如圖2所示,圖中與均為已知值。線框在時刻恰好完全進入磁場區(qū)域,并在時段內(nèi)以速度觸及磁場區(qū)域下邊界。不計空氣阻力對線框運動的影響,重力加速度為。
求:(1)線框在時刻的動能;
(2)線框從進入磁場到觸及磁場下邊界的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若、線框同時從同一高度靜止落入磁場,它們恰好完全進入磁場區(qū)域所需的時間比值大小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤,實驗首先保持軌道水平,通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力,再進行后面的操作,并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量,擋光板的寬度d,光電門1和2的中心距離s。
(1)實驗需用20分度的游標卡尺測量擋光板的寬度d,如圖所示, 。
(2)某次實驗過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門1和2的擋光時間分別為、(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,已知重力加速度為,則對該小車,實驗要驗證的表達式是 。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,斜面傾角為θ,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足夠長.一帶有速度傳感器的小物塊(可視為質(zhì)點),自A點由靜止開始沿斜面下滑,速度傳感器上顯示的速度與運動時間的關(guān)系如下表所示:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | …. |
速度(m/s) | 0 | 6 | 12 | 17 | 21 | 25 | 29 | … |
取g=10m/s2,求:
(1)斜面的傾角θ多大?
(2)小物塊與斜面的粗糙部分間的動摩擦因數(shù)μ為多少?
(3)AB間的距離xAB等于多少?
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com