【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向上,在磁場中有一個總電阻為R、每邊長為L的正方形金屬框abcd,其中ab、cd邊質量均為m,其他兩邊質量不計,cd邊裝有固定的水平軸,F(xiàn)將金屬框從水平面位置無初速釋放,若不計一切摩擦,金屬框經(jīng)時間t剛好到達豎直面位置a′b′cd。
(1)在圖上標出ab邊到達最低位置時感應電流的方向;a/→b/
(2)求在時間t內(nèi)流過金屬框的電荷量;BL2/R
(3)若在時間t內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求ab邊在最低位置時受的磁場力多大?
【答案】(1)到(2)(3)
【解析】試題分析:根據(jù)右手定則判斷產(chǎn)生的感應電流方向.根據(jù)法拉第電磁感應定律、歐姆定律和電量公式求解電荷量.正方形金屬框的重力勢能轉化為動能和金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱,根據(jù)能量轉化和守恒定律求出速度大。鶕(jù)法拉第電磁感應定律求出感應電動勢,再求出感應電流,可求出安培力.
(1)根據(jù)右手定則判斷可知:ab邊到達最低位置時感應電流的方向由a′到b′.
(2)由
整理得:在時間t內(nèi)流過金屬框的電荷量為:
(3)由能的轉化與守恒定律得:
又由感應電動勢為 E=BυL,瞬時電流的大小為,ab邊所受安培力的大小為
整理得:
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【題目】如圖所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點(如圖所示)則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道正常運行時,以下說法正確的是( 。
①衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
②衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
③衛(wèi)星在軌道1上的經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度
④衛(wèi)星在軌道2上的經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
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【題目】如圖所示,定值電阻,由同種材料制成總阻值的長為d、粗細均勻的電阻絲,P為其滑動觸頭,電源內(nèi)阻不能忽略且保持不變,電流表均為理想電表。當滑動觸頭P從下端滑到上端的過程中,電表都不超過量程,則下列說法正確的是( )
A. 電流表示數(shù)一直變大
B. 電流表示數(shù)先減小后增大
C. 當p滑到距下端時,電源內(nèi)阻消耗功率最小
D. 當P滑到距下端時,電源輸出功率達到最大
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【題目】如圖所示是著名物理學家費曼設計的一個實驗,在一塊絕緣板中部安裝一個線圈,并接有電源,板的四周有許多帶負電的小球。整個裝置懸掛起來,當接通電鍵瞬間,整個圓盤將(自上而下看) 【 】
A. 順時針轉動一下
B. 逆時針轉動一下
C. 順時針不斷轉動
D. 逆時針不斷轉動
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【題目】如圖所示,一質量M=6kg的木板靜止于光滑水平面上,其上表面粗糙,質量m=3kg的物塊A停在B的左端。質量=0.5kg的小球用長L=0.8m的輕繩懸掛在固定點O上,將輕繩拉直至水平位置后,由靜止釋放小球,小球在最低點與A發(fā)生碰撞后反彈,反彈所能達到的最大高度為h=0.2m,物塊與小球可視為質點, ,不計空氣阻力,求:
(1)小球剛到最低點的速度大小;
(2)在最低點碰撞結束時A的速度;
(3)若 木板B足夠長,A最終沒有滑離B,求A在B上滑動的過程中系統(tǒng)損失的機械能。
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢為E. 設電流表的示數(shù)為I,電壓表的示數(shù)為U,電容器C所帶的電荷量為Q. 將滑動變阻器R1的滑動觸頭P向上移動,待電流達到穩(wěn)定后,則與P移動前相比( )
A. 若電源內(nèi)阻不可忽略,則Q減小
B. 若電源內(nèi)阻可以忽略,則Q不變
C. 若電源內(nèi)阻不可忽略,則I增大
D. 若電源內(nèi)阻不可忽略,則U減小
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【題目】如圖所示,平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強電場,虛線下方有垂直紙面的勻強磁場,質子和粒子分別從上板中心S點由靜止開始運動,經(jīng)電場加速后從0點垂直磁場邊界進入勻強磁場,最后從a、b兩點射出磁場(不計重力),下列說法正確的是
A. 磁場方向垂直紙面向外
B. 從a點離開的是粒子
C. 從b點離開的粒子在磁場中運動的速率較大
D. 粒子從S出發(fā)到離開磁場,由b點離開的粒子所用時間較長
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【題目】在光滑絕緣水平面上,一輕繩拉著一個帶電小球繞O點在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動,磁場方向豎直向下,其俯視圖如圖所示。若小球運動到A點時,繩子突然斷開,關于小球在繩斷開后可能的運動情況,以下說法中正確的是
A. 小球仍做逆時針勻速圓周運動,半徑不變
B. 小球仍做逆時針勻速圓周運動,半徑減小
C. 小球做順時針勻速圓周運動,半徑不變
D. 小球做順時針勻速圓周運動,半徑減小
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【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A 按照圖示的裝置安裝器件;
B 將打點計時器接到電源的直流輸出端上;
C 用天平測量出重錘的質量;
D 釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關打出一條紙帶;
E 測量打出的紙帶上某些點之間的距離;
F 根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能在誤差范圍內(nèi)是否等于增加的動能.
指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當?shù)牟襟E,將其選項對應的字母填在右邊的橫線上___________
實驗中得到一條紙帶,如圖所示.根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點O的距離為s0,點A、C間的距離為s1,點C、E間的距離為s2,使用交流電的周期為T,設重錘質量為m,則________
A 打點計時器打C點時重錘的動能為
B 打點計時器在打O點和C點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能的減少量為
C 重錘下落的加速度a的表達式為
D 重錘下落的加速度a的表達式為
(3)在本實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是______(填“大于”或“小于”)重錘增加的動能,其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小,試用(2)中已知物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為________________
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