(2008?普陀區(qū)一模)如圖所示,勻強磁場的磁感強度B=0.8T,豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ,MN=PQ=2m,MP=NQ=1m,ab是用與線框相同的導線制成,它們單位長度的電阻R0=0.1Ω/m,不計摩擦.a(chǎn)b桿從MP處開始以v=5m/s 的速度向右勻速滑動.
(1)關于ab桿兩端的電勢差的討論:
某同學認為:ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓,ab桿勻速切割磁感線時,感應電動勢大小恒定,且內(nèi)電阻r大小不變.當ab桿滑至線框正中間時,外電路電阻最大,此時,Uab有最大值,也即Uab的值是先變大后變。
你認為該同學的判斷是否正確?若他判斷錯誤,你重新分析,并確定Uab的大。喝羲呐袛嗾_,請算出Uab的最大值.
(2)關于線框MNPQ的電功率P的討論:
某同學認為:既然ab桿滑至線框正中間時,路端電壓最大,此時線框MNPQ的電功率P也最大,所以P的值是先變大后變。
你認為該同學的判斷是否正確?請作出評價,并說明理由.(不需要定量計算.)
分析:(1)ab棒向右運動時切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,相當于電源,ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓,當ab桿滑至線框正中間時,外電路電阻最大,從左向右的過程,Uab的值是先變大后變小.根據(jù)ε=BLv求出感應電動勢,由歐姆定律求出Uab的最大值.
(2)線框MNPQ是外電路,當電源的外電阻等于內(nèi)電阻時,電源的輸出功率最大.根據(jù)這個結論進行分析.
解答:解:(1)正確.                                                        
ab桿在正中間時,外電阻最大,最大電阻為 Rm=
1
2
×(2+1)×R0=0.15Ω,桿ab的電阻r=0.1Ω,
感應電動勢 ε=BLv=0.8×1×5V=4V
∴Uab的最大值為Uab=
ε
Rm+r
Rm=
4
0.15+0.1
×0.15V=2.4V

(2)錯誤.                                                        
線框MNPQ的電功率P就是電源輸出功率,當R=r時,P最大,而ab桿在正中間位置的兩側某處,均有R=r.
所以,線框MNPQ的電功率P先變大、后變小、再變大、再變小. 
答:(1)該同學的判斷正確.Uab的最大值為2.4V.
(2)該同學的判斷錯誤,線框MNPQ的電功率P先變大、后變小、再變大、再變。
點評:本題是電磁感應中電路問題,要了解電路的結構,知道ab桿滑至線框正中間時,外電路電阻最大,并要掌握一個重要推論:當電源的外電阻等于內(nèi)電阻時,電源的輸出功率最大.
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?普陀區(qū)一模)某同學這樣來推導第一宇宙速度:v=
2πR
T
=
2×3.14×6.4×106
24×3600
m/s=0.465×103m/s,其結果與正確值相差很遠,這是由于他在近似處理中,錯誤地假設:( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?普陀區(qū)一模)如圖所示,在光滑絕緣水平面兩端有兩塊平行帶電金屬板A、B,其間存在著場強E=200N/C的勻強電場,靠近正極板B處有一薄擋板S.一個帶電小球,質量為m=1×10-2kg、電量q=-2×10-3C,開始時靜止在P點,它與擋板S的距離為h=5cm,與A板距離為H=45cm.靜止釋放后小球在電場力的作用下向左運動,與擋板S相碰后電量減少到碰前的K倍,K=5/6,碰后小球的速度大小不變.
(1)設勻強電場中擋板S所在位置的電勢為零,則電場中P點的電勢Up為多少?小球在P點時的電勢能εp為多少?
(2)小球第一次與擋板S碰撞時的速度多大?第一次碰撞后小球能運動到離A板多遠的地方?
(3)小球從P點出發(fā)第一次回到最右端的過程中電場力對小球做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?普陀區(qū)一模)豎直放置的兩塊平行金屬板A、B,分別跟電源的正負極連接,將電源正極接地,如圖所示.在A、B中間固定一個帶正電的電荷q,現(xiàn)保持A板不動,使B板向右平移一小段距離后,電荷q所在位置的電勢U將
變大
變大
,電荷q的電勢能ε將
變大
變大
.(填:變大、變小或不變.)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?普陀區(qū)一模)風能是一種可再生的清潔能源.風力發(fā)電機是將風能(氣流的動能)轉化為電能的裝置.
(1)利用總電阻R=10Ω的輸電線向外輸送風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能,輸送電功率P0=300kW,輸電電壓U0=10kV,則輸電導線上損失的電功率PR=
9000
9000
W;
(2)已知風力發(fā)電機輸出的電功率P與單位時間內(nèi)垂直流向風輪機的風能的最大功率Pm成正比,某風力發(fā)電機在風速v1=9m/s時,能夠輸出電功率P1=540W;則當v2=6m/s時,能夠輸出電功率P2=
160
160
W.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?普陀區(qū)一模)如圖,粗細均勻、兩端開口的U形管豎直放置,兩管的豎直部分高度為20cm,內(nèi)徑很小,水平部分BC長14cm.一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段.大氣壓強P0=76cmHg.當空氣柱溫度為T0=273K、長為L0=8cm時,BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm,AB管內(nèi)水銀柱長也為2cm.求:
(1)右邊水銀柱總長是多少?
(2)當空氣柱溫度升高到多少時,左邊的水銀恰好全部進入豎直管AB內(nèi)?
(3)為使左、右側豎直管內(nèi)的水銀柱上表面高度差最大,空氣柱溫度至少要升高到多少?

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