【題目】一個(gè)細(xì)小金屬圓環(huán),在范圍足夠大的磁場中豎直下落,磁感線的分布情況如圖,其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上。開始時(shí)圓環(huán)的磁通量為Φ。圓環(huán)磁通量隨下落高度y變化關(guān)系為Φ=Φ01+ky)(k為比例常數(shù),k>0)。金屬圓環(huán)在下落過程中的環(huán)面始終保持水平,速度越來越大,最終穩(wěn)定為某一數(shù)值,稱為收尾速度。該金屬環(huán)的收尾速度為v,已知金屬圓環(huán)的電阻為R,忽略空氣阻力,關(guān)于該情景,正確的結(jié)論有

A. 金屬圓環(huán)速度穩(wěn)定后,t時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢大小為0 v

B. 從上向下看,圓環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

C. 金屬圓環(huán)的質(zhì)量m=02v/R

D. 金屬圓環(huán)速度穩(wěn)定后金屬圓環(huán)的熱功率P=0v2/R

【答案】ABD

【解析】

開始時(shí):Φ0=B0S;收尾速度為v,以v運(yùn)動(dòng)t時(shí)間內(nèi)磁通量的變化為:Φ=BS=B0kyS=B0kSvt=Φ0kvt;由法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬圓環(huán)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢大小:,故A正確;環(huán)向下運(yùn)動(dòng)的過程中穿過環(huán)的磁通量增大,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針。故B正確;由于環(huán)的大小是未知的,所以不能根據(jù)環(huán)受到的安培力與重力大小相等求出環(huán)的重力,就不能求出環(huán)的質(zhì)量。故C錯(cuò)誤。圓環(huán)速度穩(wěn)定后金屬圓環(huán)的熱功率為:,故D正確。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】均勻?qū)Ь制成的單位正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方h處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。重力加速度為g.當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí),

1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大;

2)求cd兩點(diǎn)間的電勢差大;

3)若此時(shí)線框加速度大小恰好為g/4,求線框下落的高度h應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在豎直向上的勻強(qiáng)電場中,有兩個(gè)質(zhì)量相等、帶異種電荷的小球AB(均可視為質(zhì)點(diǎn))處在同一水平面上,F(xiàn)將兩球以相同的水平速度v0向右拋出,最后落到水平地面上,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,兩球之間的靜電力和空氣阻力均不考慮,則

A. A球帶正電,B球帶負(fù)電

B. A球比B球先落地

C. 在下落過程中,A球的電勢能減少,B球的電勢能增加

D. 兩球從拋出到各自落地的過程中,A球的動(dòng)能變化量比B球的小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)繩掛于O點(diǎn),將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放,圓環(huán)擺動(dòng)過程中經(jīng)過勻強(qiáng)磁場區(qū)域,則(空氣阻力不計(jì))(

A. 圓環(huán)向右穿過磁場后,還能擺至原高度

B. 在進(jìn)入和離開磁場時(shí),圓環(huán)中均有感應(yīng)電流

C. 圓環(huán)進(jìn)入磁場后離平衡位置越近速度越大,感應(yīng)電流也越大

D. 圓環(huán)最終將靜止在平衡位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】假設(shè)宇宙中有一質(zhì)量為M,半徑為R的星球,由于自轉(zhuǎn)角速度較大,赤道上的物體恰好處于漂浮狀態(tài),如圖所示.為測定該星球自轉(zhuǎn)的角速度ω0和自轉(zhuǎn)周期T0,某宇航員在該星球的極點(diǎn)A測量出一質(zhì)量為m的物體的重力G0,關(guān)于該星球的描述正確的是

A. 該星球的自轉(zhuǎn)角速度為ω0

B. 該星球的自轉(zhuǎn)角速度為ω0

C. 放在赤道上的物體處于失重狀態(tài)

D. 極點(diǎn)A處被豎直向上拋出去的物體m處于超重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整_______________

(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后,將原線圈迅速插入副線圈時(shí),電流計(jì)指針_______(填“右偏”、“左偏”或不偏轉(zhuǎn)”) ;原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針_______(填“右偏”、“左偏”或不偏轉(zhuǎn)”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1922年英國物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).若速度相同的一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則下列相關(guān)說法中正確的是(   )

A. 該束帶電粒子帶負(fù)電

B. 速度選擇器的P1極板帶負(fù)電

C. B2磁場中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,質(zhì)量越大

D. B2磁場中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,比荷越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】近年來,我國大力發(fā)展航空航天事業(yè),并取得了巨大成就。我國在20世紀(jì)發(fā)射了天宮一號(hào),這是中國太空空間站的雛形,也預(yù)示著中國空間站的開端,在2016年,中國的天宮二號(hào)作為空間站的建立組成部件成功發(fā)射。我國專家預(yù)計(jì)在2024年中國將直接跳過天宮三號(hào)而建立空間站,到那個(gè)時(shí)候,我們不僅要登月球,探火星,還會(huì)飛向更深、更遠(yuǎn)的宇宙太空。若在不久的將來,我國宇航員發(fā)現(xiàn)了一顆未知星球,并成功在該星球上著陸。已知這顆星球的半徑為R=5000km,為測得該星球表面的重力加速度和該星球的第一宇宙速度,做了如下實(shí)驗(yàn):在星球表面建立如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置由豎直平面內(nèi)的光滑軌道AB和光滑圓弧軌道BC組成,將質(zhì)量m=0.2kg的小球,從軌道AB 上高H處的某點(diǎn)靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F,改變H的大小,FH的變化關(guān)系如圖乙所示,求:

1)該星球表面的重力加速度;

2)該星球的第一宇宙速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20121228日,武漢地鐵2號(hào)線正式通車。已知相距4000 m的甲乙兩站之間的線路為直線,在調(diào)試運(yùn)行時(shí),列車出站加速和進(jìn)站減速的加速度大小均為1 m/s2,中途保持勻速運(yùn)行。列車從甲站由靜止出發(fā)到乙站停止正好用時(shí)4 min。某次調(diào)試時(shí),列車從甲站出發(fā)比原定的出發(fā)時(shí)間晚了20 s,但仍保持與原來相同的加速度出站和進(jìn)站,要使列車仍然準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)乙站,求此次列車出站加速的時(shí)間應(yīng)為多少?

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