如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob（在紙面內(nèi)），磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置,形成距離為l的正方形。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：①以速率v移動(dòng)d，使它與ob的距離增大一倍；②再以速率v移動(dòng)c，使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速率2v移動(dòng)c，使它回到原處；④最后以速率2v移動(dòng)d，使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量的大小依次為q1、q2、q3、q4，產(chǎn)生的熱量分別是Q1、Q2、Q3和Q4，則(    )

A．q1=q2=q3=q4B．q1=q2=2q3=2q4
C．Q1=2Q2=Q3=Q4D．4Q1=2Q2＝Q3=2Q4

AD

解析試題分析：設(shè)開(kāi)始導(dǎo)軌d與Ob的距離為x1，導(dǎo)軌c與Oa的距離為x2，由法拉第電磁感應(yīng)定律知移動(dòng)c或d時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝，通過(guò)R的電量為：Q＝I＝Δt＝。可見(jiàn)通過(guò)R的電量與導(dǎo)體d或c移動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，由于B與R為定值，其電量取決于所圍成面積的變化。①若導(dǎo)軌d與Ob距離增大一倍，即由x1變2x1，則所圍成的面積增大了ΔS1＝x1·x2；②若導(dǎo)軌c再與Oa距離減小一半，即由x2變?yōu)閤2/2，則所圍成的面積又減小了ΔS2＝2x1·x2/2＝x1·x2；③若導(dǎo)軌c再回到原處，此過(guò)程面積的變化為ΔS3＝ΔS2＝2x1·x2/2＝x1·x2；④最后導(dǎo)軌d又回到原處，此過(guò)程面積的變化為ΔS4＝x1·x2；由于ΔS1＝ΔS2＝ΔS3＝ΔS4，則通過(guò)電阻R的電量是相等的，即Q1＝Q2＝Q3＝Q4，A對(duì)；當(dāng)處于①過(guò)程時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則，當(dāng)處于②過(guò)程時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2E，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t/2，則，同理當(dāng)處于③過(guò)程時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4E，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t/4，則，處于④過(guò)程時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2E，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t/2，則，D對(duì)；故選AD
考點(diǎn)：考查電磁感應(yīng)與電路
點(diǎn)評(píng)：難度較大，本題最大的難點(diǎn)在于運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，需要從畫(huà)出簡(jiǎn)圖，判斷切割磁感線的長(zhǎng)度變化，能夠推導(dǎo)出電量與速度無(wú)關(guān)，只與閉合電路面積變化有關(guān)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，豎直放置的金屬薄板M、N間距為d．絕緣水平直桿左端從N板中央的小孔穿過(guò)，與M板固接，右端處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、帶電量為+q的中空小球P，套在水平直桿上，緊靠M板放置，與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．當(dāng)在M、N板間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣后，P球?qū)⒀厮街睏U從N板小孔射出．小球所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．試問(wèn)：
（1）此時(shí)M、N哪個(gè)板的電勢(shì)高？它們間的電勢(shì)差大小必須滿(mǎn)足什么條件？
（2）若M、N間電壓U=5μmgd/q時(shí)，小球能沿水平直桿從N板中央小孔射入磁場(chǎng)，則射入的速率多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩個(gè)金屬輪A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長(zhǎng)為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長(zhǎng)也為a1、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略．半徑為a0的絕緣圓盤(pán)D與A1同軸且固連在一起，一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自軸之間保持良好接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連．除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P由靜止起釋放，
（1）在圖中標(biāo)明八根輻條中的電流方向并畫(huà)出該裝置的等效電路圖
（2）在由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)的能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（3）定性畫(huà)出物體由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中的速度-時(shí)間圖象
（4）求：P下落過(guò)程中的最大速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?湖南模擬）如圖所示，兩個(gè)金屬圓盤(pán)A1、A2，可繞通過(guò)各自中心并與盤(pán)面垂直的固定的光滑金屬軸O1和O2轉(zhuǎn)動(dòng)，O1和O2相互平行，水平放置．金屬圓盤(pán)A1的半徑為a1、等效電阻為R1，金屬圓盤(pán)A2輪的半徑為為a2、等效電阻為R2．半徑為a0的絕緣圓盤(pán)D與A1同軸且固連在一起．一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P．當(dāng)P下落時(shí)，通過(guò)細(xì)繩帶動(dòng)D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，A1、A2保持接觸，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；兩金屬圓盤(pán)與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過(guò)導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連．已知金屬圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與同樣半徑的金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相同，除R和兩金屬圓盤(pán)A1、A2的電阻外（它們的等效電阻是不變的），其它的電阻都不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸平行．現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，豎直放置的金屬薄板M、N間距為d．絕緣水平直桿左端從N板中央的小孔穿過(guò)，與M板固接，右端處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m、帶電量為+q的中空小球P，套在水平直桿上，緊靠M板放置，與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．當(dāng)在M、N板間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣后，P球?qū)⒀厮街睏U從N板小孔射出，試問(wèn)：
（1）此時(shí)M、N哪個(gè)板的電勢(shì)高？它們間的電勢(shì)差必須大于多少？
（2）若M、N間電壓U=5μmgd/q時(shí)，小球能沿水平直桿從N板中央小孔射入磁場(chǎng)，則射入的速率多大？若磁場(chǎng)足夠大，水平直桿足夠長(zhǎng)，則小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，摩擦力對(duì)小球做多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小與彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度的比值，叫做彈簧的勁度系數(shù)．為了測(cè)量一輕彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：如圖所示，將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，水平放置的輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與金屬桿連接并保持絕緣．在金屬桿滑動(dòng)的過(guò)程中，彈簧與金屬桿、金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，通過(guò)減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時(shí)讀數(shù)等方法，使摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)．
請(qǐng)你按要求幫助該同學(xué)解決實(shí)驗(yàn)所涉及的兩個(gè)問(wèn)題．
①幫助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．請(qǐng)你用低壓直流電源（精英家教網(wǎng)）、滑動(dòng)變阻器（精英家教網(wǎng)）、電流表（精英家教網(wǎng)）、開(kāi)關(guān)（精英家教網(wǎng)）設(shè)計(jì)一電路圖，畫(huà)在圖中虛線框內(nèi)，并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端．
②若已知導(dǎo)軌間的距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，使金屬桿隨擋板緩慢移動(dòng)，當(dāng)移開(kāi)擋板且金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I1，記下金屬桿的位置，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，測(cè)出彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x1；改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時(shí)，測(cè)出通過(guò)金屬桿的電流為I2，彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為x2，則彈簧的勁度系數(shù)k=
 
．
（2）氣墊導(dǎo)軌（如圖甲）工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力．為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b．氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和s3．若題中各物理量的單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為
 
、
 
，兩滑塊的總動(dòng)量大小為
 
；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為
 
．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次．若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．
精英家教網(wǎng)

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