满分5 > 高中物理试题 >

如图甲所示,空间存在竖直向上磁感应强度B=1T的匀强磁场,ab、cd是相互平行间...

如图甲所示,空间存在竖直向上磁感应强度B=1T的匀强磁场,ab、cd是相互平行间距L=1m的长直导轨,它们处在同一水平面内,左边通过金属杆ac相连,质量m=1kg的导体棒MN水平放置在导轨上,已知MN与ac的总电阻R=0.2Ω,其它电阻不计.导体棒MN通过不可伸长细线经光滑定滑轮与质量也为m的重物相连,现将重物由如图所示的静止状态释放后与导体棒MN一起运动,并始终保持导体棒与导轨接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,其它摩擦不计,导轨足够长,重物离地面足够高,重力加速度g取10m/s2
manfen5.com 满分网
(1)请定性说明:导体棒MN在达到匀速运动前,速度和加速度是如何变化的;到达匀速运动时MN受到的哪些力合力为零;并在图乙中定性画出棒从静止至匀速的过程中所受的安培力大小随时间变化的图象(不需说明理由及计算达至匀速的时间).
(2)若已知重物下降高度h=2m时,导体棒恰好开始做匀速运动,在此过程中ac边产生的焦耳热Q=3J,求导体棒MN的电阻值r.
(1)导体棒MN在达到匀速运动前是一个动态变化的过程,它受到悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三个力作用,其中的安培力随受到的增大而增大,故合速度的增大而减小,棒的加速度就随速度的增大而减小. (2)重物下降的过程中,重力势能转化为重物和棒的动能、因摩擦产生的内能、产生的焦耳热. 【解析】 (1)导体棒MN在达到匀速运动前是一个动态变化的过程,它受到悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三个力作用,其中的安培力随受到的增大而增大,故合速度的增大而减小,棒的加速度就随速度的增大而减小.在达到稳定速度前,导体棒的加速度逐渐减少,速度逐渐增大,做加速度减小的加速运动.当MN棒匀速运动时,悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三力合力为零.F=mg-μmg=5N (2)导体棒MN匀速运动时,感应电动势 E=BLv 所以感应电流:               匀速运动时受力平衡:mg=BIL+μmg                 代入数值联立上式解得:m/s 根据能量守恒得:            即:J ∵Q=I2Rt, 而串联电路中电流相等 ∴ 解得:Ω               答:(1)当MN棒匀速运动时,悬挂重物的细绳的拉力与安培力及摩擦力三力合力为零;在达到稳定速度前,导体棒的加速度逐渐减少,速度逐渐增大. (2)导体棒MN的电阻值r=0.13Ω
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
(1)我国的“探月工程”计划于2015年宇航员登上月球.“探月工程”总指挥部向全国中学生征集可在月球完成的航天科技小实验.小军同学设想:宇航员登月前记录贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船飞行一周的时间T,登上月球后,以初速度v竖直向上抛出一小球,测出小球从抛出到落回所需的时间t,并认为贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船,其向心力近似等于飞船在月球表面时的重力,由此来近似计算月球的半径R.你认为小军能根据他的设想计算出月球的半径吗?若能,请帮小军算出月球的半径R;若不能,请说明理由.
(2)为了落实“绿色奥运”的理念,2008年北京在各比赛场馆之间使用了新型节能环保电动车.这种环保电动车总质量m=3×103kg,驱动电机线圈内阻r=1Ω.当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,若驱动电机的输入电流I=40A,电压U=250V,求汽车此时所受阻力(不计其它机械损耗).

manfen5.com 满分网 查看答案
贾老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻.所给的实验器材有:待测电源E,定值电阻R1(阻值未知),电压表V(量程为3.0V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
manfen5.com 满分网
(1)珊珊连接了一个如图1所示的电路,她接下来的操作是:
①将S2接到a,闭合S1,拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置,记录下对应的电压表示数为2.20V,然后断开S1
②保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,闭合S1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示),然后断开S1
请你解答下列问题:
图甲所示电阻箱的读数为______Ω,图乙所示的电压表读数为______V.由此可算出定值电阻R1的阻值为______Ω(计算结果保留两位小数).
在珊珊上面第①步的操作中,有一处不恰当,请您帮她指出来______
(2)在完成上述操作后,珊珊继续以下的操作:
将S2切换到a,多次调节电阻箱,闭合S1,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图丙所示的manfen5.com 满分网-manfen5.com 满分网图线.
由此可求得电源电动势E和电源内阻r,其中E=______V(计算结果均保留两位小数).
查看答案
某研究性学习小组为了研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系,设计了这样一个实验:在实验桌的边缘固定一光滑凹槽(如图1),凹槽中放一轻质弹簧,弹簧的左端固定,右端与小球接触.当弹簧处于自然长度时,小球恰好在凹槽的边缘.让小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出凹槽,小球在空中飞行后落到水平地面.
manfen5.com 满分网
(1)若用天平、刻度尺测量,计算出小球从凹槽射出瞬间的动能,则除了测量小球的质量外,还须测量的物理量有:______
(2)因为小球从凹槽射出时,由于某些偶然因素的影响,即使将弹簧压缩同样的长度,小球射出的水平距离S也会稍有不同.为了准确测出S,某同学欲用小球将弹簧10次压缩到同一个长度,记录下小球这10次抛出的落点,则需使用______等实验器材才能完成相应的记录;现用直尺测量小球射出的水平距离,直尺的零刻度线处于凹槽出口的正下方,小球10个落点的位置如2图所示,则弹簧的该压缩量对应小球射出的水平距离S=______
(3)该组同学进行了定量研究,得到了弹簧压缩量x与弹簧性势能EP的如下实验数据.
x(10-2m)1.001.411.732.002.453.003.16
Ep(J)0.050.100.150.200.300.450.50
根据上表的数据,可猜想Ep和x之间的关系为______;为验证猜想,可在图3中,以Ep为横坐标、______为纵坐标作图线,若该图象的形状为直线,说明此猜想正确.
查看答案
(1)晓宇同学在学习电磁波后,了解到许多家用电器在使用时都会发出电磁波,他认为电磁波的传播______介质(填:“需要”或“不需要”),不同频率的电磁波在真空中传播的速度______(填“相同”或“不同”).
(2)甲、乙两船相距16m,有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动6次.当甲船位于波峰时,乙船也恰好位于波峰,这时两船之间还有一个波谷,则此列波的频率为______波速为______;若此波在传播过程中遇到一根竖立的木桩,一定会发生明显的______现象.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)小强新买了一台照相机,拍到如图所示照片,他看到的小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中,他认为是靠水的浮力作用,同班的小明则认为小强的说法不对.事实上小昆虫受到的支持力是由______提供的.小强将照相机带入房间时,发现镜头上蒙上了一层雾,说明室内水蒸气的压强相对室外温度,超过了其对应的______,此时室内湿度相对室外的温度______100%.
(2)若把体积为V的油滴滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为______.已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为______

manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.