【題目】某同學設計一個發(fā)電測速裝置,工作原理如圖.一個半徑為R=0.1m的圓形金屬導軌固定在豎直平面上,一根長為R的金屬棒0A,A端與導軌接觸良好,O端固定在圓心處的轉軸上.轉軸的左端有一個半徑為r= 的圓盤,圓盤和金屬棒能隨轉軸一起轉動.圓盤上繞有不可伸長的細線,下端掛著一個質量為m=0.5kg的鋁塊.在金屬導軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導軌平面向右的勻強磁場,磁感應強度B=0.5T.a(chǎn)點與導軌相連,b點通過電刷與O端相連.測量a、b兩點間的電勢差U可算得鋁塊速度,鋁塊由靜止釋放,下落h=0.3m時,測得U=0.15v.(細線與圓盤間沒有滑動,金屬棒、導軌、導線及電刷的電阻均不計,重力加速度g=10m/s2

(1)測U時,與A點相接的電壓表的“正極”還是“負極”?
(2)求此時鋁塊的速度大;
(3)求此下落過程中鋁塊機械能的損失.

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

答:測U時,與A點相接的電壓表的“正極”;


(2)解:由法拉第電磁感應定律,得到:

U=E=

其中:

△Φ= BR2△θ

故:U=

鋁塊的速度:

v=rω=

故:v= =2m/s

答:此時鋁塊的速度大小為2m/s;


(3)解:此下落過程中鋁塊機械能的損失:

=0.5×10×0.3﹣ =0.5J

答:此下落過程中鋁塊機械能的損失為0.5J.


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

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,是研究自感通電實驗的電路圖,L1、L2是兩個規(guī)格相同的小燈泡,閉合電鍵調(diào)節(jié)電阻R,使兩個燈泡的亮度相同,調(diào)節(jié)可變電阻R1 , 使它們都正常發(fā)光,然后斷開電鍵S.重新閉合電鍵S,則( )

A.閉合瞬間,L1立刻變亮,L2逐漸變亮
B.閉合瞬間,L2立刻變亮,L1逐漸變亮
C.穩(wěn)定后,L1 , L2亮度相同
D.穩(wěn)定后,L1比L2暗些

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A.A管是用塑料制成的,B管是用銅制成的
B.A管是用鋁制成的,B管是用膠木制成的
C.A管是用膠木制成的,B管是用塑料制成的
D.A管是用膠木制成的,B管是用鋁制成的

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【題目】某種彈射裝置的示意圖如圖所示,光滑的水平導軌MN右端N處與傾斜傳送帶理想連接,傳送帶長度L=15.0m,皮帶以恒定速率v=5.0m/s順時針轉動.三個質量均為m=1.0kg的滑塊A、BC置于水平導軌上,BC之間有一段輕彈簧剛好處于原長,滑塊B與輕彈簧連接,C未連接彈簧,B、C處于靜止狀態(tài)且離N點足夠遠,現(xiàn)讓滑塊A以初速度v0=6.0m/s沿BC連線方向向B運動,AB碰撞后粘合在一起,碰撞時間極短.滑塊C脫離彈簧后滑上傾角θ37o傳送帶,并從頂端沿傳送帶方向滑出斜拋落至地面上.已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g=10m/s2, sin37o=0.6, cos37o=0.8求:

(1)滑塊A、B碰撞時損失的機械能;

(2)滑塊C在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q;

(3)若每次實驗開始時滑塊A的初速度v0大小不相同,要使滑塊C滑離傳送帶后總能落至地面上的同一位置,則v0的取值范圍是什么?(結果可用根號表示)

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【題目】如圖所示,兩塊水平放置、相距為d的長金屬板接在電壓可調(diào)的電源上.兩板之間的右側區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場.將噴墨打印機的噴口靠近上板下表面,從噴口連續(xù)噴出質量均為m、水平速度均為v0、帶相等電荷量的墨滴.調(diào)節(jié)電源電壓至U,墨滴在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運動;進入電場、磁場共存區(qū)域后,最終垂直打在下板的M點.

(1)判讀墨滴所帶電荷的種類,并求其電荷量;
(2)求磁感應強度B的值;
(3)現(xiàn)保持噴口方向不變,使其豎直下移到兩板中間的位置.為了使墨滴仍能到達下板M點,應將磁感應強度調(diào)至B′,則B′的大小為多少?

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A.
tan θ,豎直向上
B.
tan θ,豎直向下
C.
sin θ,平行懸線向下
D.
sin θ,平行懸線向上

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A. 小環(huán)Pa點運動到b點的過程中(速度為0的位置除外),有一個物體Q和小環(huán)P速度大小相等的位置

B. 小環(huán)Pa點運動到b點的過程中,繩的拉力對小環(huán)P始終做負功

C. 小環(huán)P到達b點時加速度為零

D. 小環(huán)P和物體Q的質量之比為1:2

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B.B燈立即熄滅
C.沒有電流通過B燈
D.有電流通過A燈,方向為b→a

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