题目内容

【题目】如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求

（1）在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；

（2）在时刻t（t>t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。

【答案】（1）（2）

【解析】在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为①

设在从t时刻到的时间间隔内，回路磁通量的变化量为，流过电阻R的电荷量为

由法拉第电磁感应有②

由欧姆定律有③

由电流的定义有④

联立①②③④可得⑤

由⑤可得，在t=0到t=的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为⑥

（2）当时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有⑦

式中f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力。设此时回路中的电流为I，F的大小为⑧

此时金属棒与MN之间的距离为⑨

匀强磁场穿过回路的磁通量为⑩

回路的总磁通量为

式中仍如①式所示，由①⑨⑩可得，在时刻t（t＞t0）穿过回路的总磁通量为

在t到的时间间隔内，总磁通量的改变为

由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为

由欧姆定律有

联立⑦⑧可得

练习册系列答案
相关题目

【题目】某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数。粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C。已知当地重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d=________ cm；

（2）为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量是__________（要写出该物理量的名称和符号），动摩擦因数= _______（用上面的量表示）。

【题目】在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg，m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态．现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示．g取10m/s2 ． 则下列说法正确的是（ ）

A. 球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4Ns

B. M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s

C. 若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小

D. 弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8Ns

【题目】中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二．若地球半径为R，把地球看做质量分布均匀的球体，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G．“蛟龙”下潜深度为d，天宫一号轨道距离地面高度为h。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。求

（1）“天宫一号”绕地心转一周的时间是多少？

（2）“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为多少？

（3）设想地球的密度不变，自转周期不变，但地球球体半径变为原来的一半，仅考虑地球和同步卫星之间的相互作用力，则该“设想地球”的同步卫星的轨道半径与以前地球的同步卫星轨道半径的比值是多少？

【题目】如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平台BC和着陆雪道CD组成，AB与BC平滑连接。运动员从助滑雪道AB上由静止开始在重力作用下下滑，滑到C点后水平飞出，落到CD上的F点。E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，E′点是E点在斜面上的垂直投影。设运动员从C到E与从E到F的运动时间分别为tCE和tEF。不计飞行中的空气阻力，下面说法或结论正确的是（ ）

A．运动员在F点的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关

B．tCE∶tEF＝1∶1

C．CE′∶E′F可能等于1∶3

D．CE′∶E′F可能等于1∶2

【题目】利用如图甲所示的实验装置研究光电效应现象。当用不同的A、B两种光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图乙所示．已知A光的光子能量为5 eV，则

（1）A光照射时射出的光电子的最大初动能为________eV

（2）金属的逸出功为__________eV

（3）A光的频率__________ B光的频率。（填“大于”、“等于”或者“小于”）

【题目】如图1所示，是一个质量为、边长为由均匀导线组成的正方形闭合线框，线框电阻为；是由同种材料绕成的边长仍为正方形闭合线框，但绕制线框的导线半径是线框所用导线半径的倍。线框从高度处静止自由下落进入一个宽度为（）的匀强磁场区域，该区域内的磁感应强度变化规律如图2所示，图中与均为已知值。线框在时刻恰好完全进入磁场区域，并在时段内以速度触及磁场区域下边界。不计空气阻力对线框运动的影响，重力加速度为。

求：（1）线框在时刻的动能；

（2）线框从进入磁场到触及磁场下边界的过程中产生的焦耳热；

（3）若、线框同时从同一高度静止落入磁场，它们恰好完全进入磁场区域所需的时间比值大小

【题目】如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s。

（1）实验需用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示， 。

（2）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为、（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），砝码盘和砝码的总质量为m，已知重力加速度为，则对该小车，实验要验证的表达式是 。

【题目】如图所示，斜面倾角为θ，斜面上AB段光滑，其它部分粗糙，且斜面足够长．一带有速度传感器的小物块（可视为质点），自A点由静止开始沿斜面下滑，速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示：

时间（s）

0

1

2

3

4

5

6

…．

速度（m/s）

0

6

12

17

21

25

29

…

取g=10m/s2，求：

（1）斜面的倾角θ多大？

（2）小物块与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数μ为多少？

（3）AB间的距离xAB等于多少？

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网