如圖，光滑的足夠長的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P點(diǎn)和N、Q點(diǎn)間各連接一個(gè)額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡，在兩導(dǎo)軌間efhg矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，且磁場區(qū)域可以移動(dòng)。一電阻也為R、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場左邊的導(dǎo)軌上，離燈L1足夠遠(yuǎn)�，F(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動(dòng)，當(dāng)棒ab剛處于磁場時(shí)兩燈恰好正常工作，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。

(1) 求磁場移動(dòng)的速度υ0；

(2) 求在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量Q；

(3) 若取走導(dǎo)體棒ab，保持磁場不移動(dòng)（仍在efhg矩形區(qū)域），而是均勻改變磁感應(yīng)強(qiáng)度，為保證兩燈都不會(huì)燒壞且有電流通過，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到零的最短時(shí)間tmin。

 



 (1) 當(dāng)ab剛處于磁場時(shí)，燈正好正常工作，則電路中外電壓 U外=U，內(nèi)電壓 U內(nèi)=2U，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=3U=Blv        （2分）                 （2分）

另解：E=B0 l v0 （2分）； 而E= U外+Ir= U+2（U/R）R=3U    （1分）

聯(lián)立得：v0= 3U/ B0 l        （1分）

(2) 因?yàn)閯蛩僖苿?dòng)，所以在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中，燈一直正常工作，故燈L1（L2）產(chǎn)生的熱能               （1分）

棒ab中產(chǎn)生的熱能      （1分）

回路中產(chǎn)生的熱能    （2分）

(3)經(jīng)時(shí)間t，磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0均勻減小到零

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)    （1）            （2分）

感應(yīng)電流                  （2）            （1分）

聯(lián)立（1）（2）得         （3）           （1分）

保證燈不燒壞，電流的最大植為  （4）      （1分）

由（3）式，電流最大對(duì)應(yīng)時(shí)間最小，聯(lián)立（3）（4）得  

   （5）          （1分）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示該電阻在0℃時(shí)的電阻值，已知圖線的斜率為k 。若用該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r）、理想電流表A、滑動(dòng)變阻器R′ 串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路。用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表A的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”。

（1）根據(jù)圖甲，溫度為t（t>0℃）時(shí)電阻R的大小為___________________。

（2）在標(biāo)識(shí)“金屬電阻溫度計(jì)”的溫度刻度時(shí)，需要弄清所測(cè)溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)用E、R0、R′（滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值）、k等物理量表示待測(cè)溫度t與電流I的關(guān)系式

t＝____________________________。

（3）如果某次測(cè)量時(shí)，指針正好指在在溫度刻度的10℃到20℃的正中央，則測(cè)量值________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


彈簧振子在做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，若某一過程中振子的速率在減小，則此時(shí)振子的

(A) 速度與位移方向一定相反

(B) 加速度與速度方向可能相同

(C) 位移可能在減小

(D) 回復(fù)力一定在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


A、B為相同大小的兩個(gè)正三角形板塊，如圖所示鉸接于M、 N、P三處并靜止。M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上，A板較厚，質(zhì)量分布均勻，重力為G。B板較薄，重力不計(jì)。B的下底邊與A的上底邊均水平。那么，A板對(duì)鉸鏈P的作用力的方向?yàn)開_________；作用力的大小為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：


 圖（a）為“用DIS描繪電場的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，實(shí)驗(yàn)過程有如下操作步驟：

① 將其中一個(gè)探針與導(dǎo)電紙上某一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸，然后在導(dǎo)電紙上移動(dòng)另一個(gè)探針，尋找若干個(gè)與此基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢(shì)差為零的點(diǎn)，并將這些點(diǎn)壓印在白紙上。

② 在一塊平整的木板上，自下而上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙，用圖釘固定。

③ 取出白紙畫出各條等勢(shì)線。

④ 合上電鍵。

⑤ 在導(dǎo)電紙上放兩個(gè)與它接觸良好的圓柱形電極（圖中A、B），并將兩個(gè)電極分別與電源的正負(fù)極相連。

⑥ 重復(fù)步驟，找出其它4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)。

⑦ 用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上。在兩電極的連線上選取間距大致相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，用探針把它們的位置壓印在白紙上。

(1) 本實(shí)驗(yàn)的原理是利用導(dǎo)電紙上形成的_________場來模擬靜電場；

(2) 將每一步驟前的序號(hào)按正確的操作順序填寫：__________________；

(3) 實(shí)驗(yàn)中，在兩個(gè)電極的連線上選取間距相等的a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn)，如圖（b）所示，測(cè)得a、b兩點(diǎn)間的電壓為U1，b、c兩點(diǎn)間的電壓為U2，則U1______U2 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


2011年11月3日，我國發(fā)射的“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器與發(fā)射的“神舟八號(hào)”飛船成功進(jìn)行了第一次無人交會(huì)對(duì)接。假設(shè)對(duì)接前“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道如圖所示,虛線A代表“天宮一號(hào)”的軌道，虛線B代表“神舟八號(hào)”的軌道，下列說法中正確的是              （       ）

（A）“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”的運(yùn)行速率均大于7.9km/s

（B）“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率小于“神舟八號(hào)”的運(yùn)行速率

（C）“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期小于“神舟八號(hào)”的運(yùn)行周期

（D）“天宮一號(hào)”的向心加速度大于“神舟八號(hào)”的向心加速度

           

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如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于O、O′，并處于勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為                  （       ）

（A）z正向，tanθ               （B）y正向，

（C）x正向，tanθ               （D）沿懸線向上，sinθ

      

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某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；

②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)線和固定的彈簧秤相連，如圖（甲）所示。在A端向右緩緩拉動(dòng)木板，待彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；

③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①和②；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

G/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

F/N

0.31

0.40

0.49

0.61

0.70

0.81

④如圖（乙）所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板的左端C處，細(xì)線跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測(cè)量重物P離地面的高度為h=40cm；

⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)，最終停在木板上的D點(diǎn)（未與滑輪碰撞），測(cè)量C、D間的距離為s=115cm。

 



完成下列作圖和填空：

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙（見答題卡）上作出F-G圖線。

（2）由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

_______________（保留2位有效數(shù)字）。

（3）滑塊的最大速度vm=________________m/s。（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示為某一“門”電路的輸入與輸出關(guān)系波形圖。A、B為輸入信號(hào)，Z為輸出信號(hào)，由圖可知，該門電路是

（A）“或”門                 （B）“與”門

（C）“非”門                 （D）“與非”門

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