题目内容
4.某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪,测速原理如图所示.在传送带一端的下方固定有间距为L、长度为d的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为B、方向垂直传送带平面(纸面)向里、有理想边界的匀强磁场,且电极之间接有理想电压表和电阻R,传送带背面固定有若干根间距为d的平行细金属条,其电阻均为r,传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中,且金属条与电极接触良好.当传送带以一定的速度匀速运动时,电压表的示数为U.则下列说法中正确的是( )A. | 传送带匀速运动的速率为$\frac{U}{BL}$ | |
B. | 电阻R产生焦耳热的功率为$\frac{U^2}{R+r}$ | |
C. | 金属条经过磁场区域受到的安培力大小为$\frac{BUd}{R+r}$ | |
D. | 每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为$\frac{BLUd}{R}$ |
分析 磁场中始终有一根金属条切割磁感线产生感应电动势,电压表测量R两端电压.
本题由电磁感应E=BLv和欧姆定律I=$\frac{U}{R}$、F=BIL等知识求解.
解答 解:A、设电动势为E,橡胶带运动速率为v.由E=BLv,U=$\frac{E}{R+r}R$得,v=$\frac{U}{BL}$•$\frac{R+r}{R}$,故A错误;
B、设电功率为P,则P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,故B错误;
C、设电流强度为I,安培力为F,克服安培力做的功为W.电流I=$\frac{U}{R}$,安培力F=BIL=$\frac{BUL}{R}$,故C错误;
D、安培力做功W=Fd,得:W=$\frac{BLUd}{R}$,故D正确;
故选:D
点评 本题是理论联系实际问题,关键是建立物理模型,综合运用电磁感应知识、电路知识、力学知识解题,考查分析和解决实际问题的能力
练习册系列答案
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A. | A、B材料的动擦因数相同 | |
B. | 两次滑动中物块到达底端速度相等 | |
C. | 两次滑动中物块到达P点速度相等 | |
D. | 两次滑动中物块到达底端摩擦生热相等 |
15.如图1所示电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.开关S闭合后下列判断正确的是( )
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12.a、b两种单色光以相同的入射角从玻璃射向空气中,光路如图所示.根据这两种光的传播情况,判断下列说法中正确的是( )
A. | a光的频率较高 | |
B. | a光的波长较大 | |
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D. | 用a、b光分别照射A、B两种金属时,若光电子的最大初动能相等,则A金属的逸出功较大 |
9.关于分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A. | 分子间只存在引力 | B. | 分子间只存在斥力 | ||
C. | 分子间同时存在引力和斥力 | D. | 分子间不可能同时存在引力和斥力 |
13.如图所示一轻质弹簧竖直放置在水平地面上,它的正上方有一金属缺从高处由静止开始自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中( )
A. | 重力先做正功后做负功 | |
B. | 弹力先做正功后做负功 | |
C. | 金属块的动能为零时,弹力与重力相平衡 | |
D. | 金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大 |
14.如图所示,一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,现对物块施加一个竖直向下的恒力F,则物块( )
A. | 沿斜面加速下滑 | B. | 仍处于静止状态 | ||
C. | 受到的摩擦力不变 | D. | 受到的合外力增大 |