如圖(a)所示，和OPQ是位于同一水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌，處于豎直方向的勻強磁場中，磁感強度為B，導(dǎo)軌OP與成角，PQ與平行，相距為d，且足夠長．一金屬桿在t＝0的時刻從O點出發(fā)，以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動．在滑動過程中，桿始終保持與垂直，且與兩導(dǎo)軌接觸良好，金屬桿和導(dǎo)軌的電阻可以不計，OPQ有電阻，且每單位長度的電阻為R，求在開始滑動后的任一時刻t，通過金屬桿的電流強度i，并在圖(b)中的i－t坐標(biāo)上定性地畫出電流i隨時間t變化的關(guān)系曲線．

答案：
解析：

　　金屬桿在OP段上運動時切割磁感線的長度為L，由題圖可知L＝vt，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1＝BLv＝Bv2t．閉合回路中的電阻為R1＝vtR，感應(yīng)電流為I1＝＝．感應(yīng)電流的表達(dá)式說明了當(dāng)金屬杯在OP上滑行時，閉合回路中的感應(yīng)電流是不變的．當(dāng)金屬桿進行了PQ段后，金屬桿上的感應(yīng)電動勢不變，為E2＝Bdv．而回路中的電阻R2＝(d＋vt)R，回路中的感應(yīng)電流為I2＝＝．當(dāng)金屬桿進入了PQ段后，感應(yīng)電流的表達(dá)式說明隨著時間的延長，回路中感應(yīng)電流在減小，當(dāng)時間t→∞時，回路的感應(yīng)電流I2→0．回路中感應(yīng)電流I1不變的時間為t1＝．由以上分析可作出回路中的感應(yīng)電流隨時間變化的圖線，如圖所示．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?鹽城一模）如圖甲所示，利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖，小車拖在斜面上下滑時，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運動時打出的點．設(shè)在斜面上運動時所受阻力恒定．

（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，由紙帶數(shù)據(jù)分析可知小車下滑的加速度α=
4.1
4.1
m/s2，打E點時小車速度vE=
2.5
2.5
m/s（均取兩位有效數(shù)字）．
（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，可運用牛頓運動定律或動能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點時速度vE、小車質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式．
方案一：需要測量的物理量
測量斜面的長度L和高度h，
測量斜面的長度L和高度h，
，阻力的表達(dá)式（用字母表示）
f=mg
h
L
-ma
f=mg
h
L
-ma
；
方案二：需要測量的物理量
測量斜面的高度h，還有紙帶上OE距離s
測量斜面的高度h，還有紙帶上OE距離s
，阻力的表達(dá)式（用字母表示）
f=
mgh
s
-
mvE2
2s
f=
mgh
s
-
mvE2
2s
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）現(xiàn)要測定一個額定電壓6V、額定功率3W的小燈泡的伏安特性曲線．要求所測電壓范圍為0V～5.5V．
現(xiàn)有器材：
直流電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）；
電壓表精英家教網(wǎng)（量程6V，內(nèi)阻約為4×104Ω）；
電流表精英家教網(wǎng)（量程300mA，內(nèi)阻約為2Ω）；
電流表精英家教網(wǎng)（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）；
滑動變阻器R（最大阻值約為30Ω）；
電子鍵S，導(dǎo)線若干．
①如果既要滿足測量要求，又要測量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是
 
．
②如圖1已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接，請你在實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接．
（2）某同學(xué)用如圖2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(xué)生電源，輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
①他進行了下面幾個操作步驟：
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”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的步驟是
 
，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是
 
．
②他進行正確測量后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量分析．如圖3所示．其中O點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個計數(shù)點．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，當(dāng)打點到B點時重錘的速度
 
m/s，計算出該對應(yīng)的
1
2
v2=
 
 m2/s2，gh=
 
 m2/s2，可認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)存在關(guān)系式
 
，即可驗證機械能守恒定律．（g=9.8m/s2）
③他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，并以
v2
2
為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，應(yīng)是圖4中的
 
．
④他進一步分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大誤差．為此設(shè)計出用如圖5示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出AB之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑d．重力加速度為g．實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=
 
．如果d、t、h、g存在關(guān)系式
 
，也可驗證機械能守恒定律．
⑤比較兩個方案，改進后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點是：
 
．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?棗莊一模）（1）如圖甲所示，是利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖．小車拖 著紙帶沿斜面下滑時，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運動時打出的點． 設(shè)小車在斜面上運動時所受阻力恒定0

①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度a=
4.1
4.1
 m/s2，打E點時小車速度vg=
2.5
2.5
 m/sD （結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
②為了得出小車下滑過程中所受的阻力，在知道小車下滑的加速度a、打E點時速度vg、小車質(zhì)量m、重力加速度g的情況下，只用刻度尺還需要測量的物理量為
斜面長度L及高度H
斜面長度L及高度H
，阻力的 表達(dá)式為
mg
H
L
-ma
mg
H
L
-ma
（用字母表示）．
（2）對某圓柱狀導(dǎo)電元件進行研究．
①用多用電表的歐姆擋試測元件在常溫下的電阻值，在正確操作的情況下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)表頭 指針偏轉(zhuǎn)的角度過大或過小時，應(yīng)換用其它擋位測量．在換擋后、進行測量之前，應(yīng)當(dāng)進 行的操作是
重新進行歐姆調(diào)零
重新進行歐姆調(diào)零
再測量讀數(shù)
再測量讀數(shù)
．
②圖甲是說明書中給出的伏安特性曲線，可由該曲線得到各狀態(tài)下的電阻值．為了研究 材料的電阻率，還需要測量元件的長度和截面直徑．如圖乙，用螺旋測微器測得的直徑 讀數(shù)為
1.990
1.990
mm
③實驗室中提供以下器材，用來檢驗該元件的伏安特性線是否和說明書中所給的一致．
A．電壓表V（量程為0-3V，內(nèi)阻約5kΩ）
B．電流表A（量程為0-0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
C．滑動變阻器R1（O-10Ω，額定電流1.5A）
D?滑動變阻器R2（0-1000Ω，額定電流0.5A）
E．直流電源（電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計）
F．開關(guān)一個、導(dǎo)線若干
試設(shè)計實驗電路，并在答題紙中圖丙方框內(nèi)畫出電路圖，導(dǎo)電元件用“”表示．滑動變阻器應(yīng)選擇
R1
R1

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科目：高中物理 來源：黃岡重點作業(yè)　高三物理（下） 題型：038

如圖(a)所示，和OPQ是位于同一水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌，處于豎直方向的勻強磁場中，磁感強度為B，導(dǎo)軌OP與成角，PQ與平行，相距為d，且足夠長．一金屬桿在t＝0的時刻從O點出發(fā)，以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動．在滑動過程中，桿始終保持與垂直，且與兩導(dǎo)軌接觸良好，金屬桿和導(dǎo)軌的電阻可以不計，OPQ有電阻，且每單位長度的電阻為R．求在開始滑動后的任一時刻t，通過金屬桿的電流強度i，并在圖(b)中的i－t坐標(biāo)上定性地畫出電流i隨時間t變化的關(guān)系曲線．

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同步練習(xí)冊答案