题目内容
14.用同种材料,不同粗细的均质导线绕成两个面积相同的正方形的线圈,使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落,线圈平面与磁感线垂直,不计空气阻力,则( )A. | 两线圈同时落地 | |
B. | 粗线圈先落地 | |
C. | 细线圈先落地 | |
D. | 粗线圈在穿过磁场过程中产生焦耳热较多 |
分析 根据牛顿第二定律、安培力公式F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$、电阻定律、密度公式结合,推导出线框的加速度的表达式,分析加速度与导线截面积的关系,判断加速度的大小,分析线框的运动情况,就能确定下落时间的关系.根据能量守恒定律分析线圈发热量的关系.
解答 解:ABC、由v=$\sqrt{2gh}$得知,两个线圈进入磁场时的速度相等.
根据牛顿第二定律得:mg-F=ma,得
线框进入磁场时的加速度 a=g-$\frac{F}{m}$
又安培力 F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
得:a=g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{mR}$
将R=${ρ}_{电}\frac{4L}{S}$,m=ρ密•4LS代入上式得:
a=g-$\frac{{B}^{2}v}{16{ρ}_{电}ρ密}$
可见,上式各量都相同,则两个线圈下落过程中加速度始终相同,运动情况相同,故运动时间相同,两线圈同时落地.故A正确.BC错误.
D、根据能量守恒定律得:
Q=mgH-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=m(gH-$\frac{1}{2}{v}^{2}$)=ρ密•4LS(gH-$\frac{1}{2}{v}^{2}$),下落的总高度H和落地速度v都相同,密度相同,边长L相同,可知发热量与截面积S成正比,所以粗线圈发热量大.故D正确.
故选:AD
点评 本题要牛顿第二定律、安培力公式 F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$、电阻定律、密度公式综合研究,得到加速度的表达式,才能分析线圈的运动情况关系,考查综合应用物理知识的能力.
练习册系列答案
相关题目
5.关于伽利略的理想斜面实验,下列说法正确的是( )
A. | 伽利略的理想实验是假想的,没有科学依据 | |
B. | 伽利略的理想实验所用到的方法是在可靠事实基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法,是科学研究中的一种重要方法 | |
C. | 伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点 | |
D. | 现在伽利略的斜面实验已不再是理想实验,是可以完成的实验了 |
6.下列关于质点的说法中,正确的是( )
A. | 质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有多大意义 | |
B. | 只有体积很小的物体才能看做质点 | |
C. | 如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看做质点 | |
D. | 凡轻小的物体,皆可看做质点 |
2.为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个相距为d的光电门,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1由静止释放,记下滑块滑到光电门2的时间t.改变重物的质量从而改变细绳拉力F的大小,重复以上操作.(g=10m/s2)
(1)滑块的加速度大小a=$\frac{2d}{t^2}$(用题中字母表示).
(2)若该同学在多次实验后,得出表所示数据,请根据表中数据在图乙所示的坐标纸上画出a-F图象.
(3)分析(2)中画出的a-F图象,可求出滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.14.(保留两位有效数字)
(1)滑块的加速度大小a=$\frac{2d}{t^2}$(用题中字母表示).
(2)若该同学在多次实验后,得出表所示数据,请根据表中数据在图乙所示的坐标纸上画出a-F图象.
(3)分析(2)中画出的a-F图象,可求出滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.14.(保留两位有效数字)
a/(m•s-2) | F/N | |
1 | 1.0 | 0.75 |
2 | 2.0 | 0.99 |
3 | 2.9 | 1.23 |
4 | 4.1 | 1.50 |
5 | 5.1 | 1.76 |
3.如图所示,长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球,另一端有光固定在光滑转轴O上,现给小球一初速度,使小球和杆一起绕O轴在竖直平面内转动,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. | 小球到达最高点的速度一定大于$\sqrt{gL}$ | |
B. | 小球到达最高点的速度可能为0 | |
C. | 小球到达最高点受杆的作用力一定为拉力 | |
D. | 小球到达最高点受杆的作用力一定为支持力 |
4.下列说法中,正确的是( )
A. | 台湾高雄 2 月 6 日凌晨发生 6.7 级地震,地震波是机械波,既有横波又有纵波 | |
B. | 横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 | |
C. | 变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场 | |
D. | 电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直 | |
E. | 可见光只是电磁波中的一小部分,可见光的频率低于 x 射线的频率 | |
F. | 两束频率不同的激光能产生干涉现象 |