[题目]发电机和电动机具有装置上的类似性.源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1.图2所示的情景.在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中.两根光滑平行金属轨道MN.PQ固定在水平面内.相距为L.电阻不计.电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN.PQ放在轨道上.与轨道接触良好.以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动.图1轨道端点MP� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。求：

（1）图1、2中棒ab受到的安培力F1、F2；

（2）在t时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；

（3）请简述图1中，做功与能量变化的情况。

【答案】（1）方向水平向左；方向水平向右（2）（3）见解析

【解析】

（1）图1中，电路中的电流

棒ab受到的安培力

方向水平向左

图2中，棒ab受到的安培力

方向水平向右

（2）在t时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab克服安培力做的功

在t时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab做的功

（3）图1中，棒ab受到水平向右的外力作用，外力对棒做正功，使导体棒的动能增加；棒ab切割磁感线，产生安培力，安培力对导体棒做负功，使导体棒的动能减少转化成电路的电能；电流通过导体棒和电阻r，电流做功，将电能转化成电阻的热能。

练习册系列答案

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【题目】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ = 37°角，下端连接阻值为R＝2Ω的电阻。磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.4T。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑。(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向；

(2)求金属棒下滑速度达到5m/s时的加速度大小；

(3)当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R消耗的功率。

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【题目】某课外活动小组使用如图所示的实验装置进行《验证机械能守恒定律》的实验，主要步骤：

A、用游标卡尺测量并记录小球直径d

B、将小球用细线悬于O点，用刻度尺测量并记录悬点O到球心的距离l

C、将小球拉离竖直位置由静止释放，同时测量并记录细线与竖直方向的夹角θ

D、小球摆到最低点经过光电门，光电计时器（图中未画出）自动记录小球通过光电门的时间Δt

E、改变小球释放位置重复C、D多次

F、分析数据，验证机械能守恒定律

请回答下列问题：

(1)步骤A中游标卡尺示数情况如下图所示，小球直径d=________mm

(2)实验记录如下表，请将表中数据补充完整（表中v是小球经过光电门的速度

θ	10°	20°	30°	40°	50°	60°
cosθ	0.98	0.94	0.87	0.77	0.64	0.50
Δt/ms	18.0	9.0	6.0	4.6	3.7	3.1
v/ms-1	0.54	1.09	①_____	2.13	2.65	3.16
v 2/m2s-2	0.30	1.19	②_______	4.54	7.02	9.99

(3)某同学为了作出v 2- cosθ图像，根据记录表中的数据进行了部分描点，请补充完整并作出v 2- cosθ图像（______）

(4)实验完成后，某同学找不到记录的悬点O到球心的距离l了，请你帮助计算出这个数据l=____m （保留两位有效数字），已知当地重力加速度为9.8m/s2。

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科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】(1)测量电源的电动势E及内阻r的实验中，按图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数几乎不变，直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值，出现上述情况的原因可能是_______

A．电源内阻太小

B．滑动变阻器阻值太大

C．电压表内阻不够大

D．电流表内阻不够小

为了更好地测出电源的电动势E及内阻r，增加了一个固定电阻R0，改变了电路，顺利完成实验。

(2)用笔画线代替导线，在图乙中完成增加R0后的实物连线_____。

(3)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下(已知R0=1.0Ω):

表中的数据已描绘在图所示的方格纸上;可求得电动势E=_________V，内阻r=_______Ω；

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【题目】如图所示,两块等大且平行正对的金属板水平放置,金属板间有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为。以下板金属板的中轴线为x轴,金属板右侧第一象限内存在一足够大的匀强磁场。现有一重力不计的绝缘带电粒子, 质量为m,带电荷量为-q，从下金属板上表面的电场中坐标位置(-L,0)处以初速度v0沿x轴正方向开始运动。

求：(1)带电粒子进入磁场时的位置坐标(用L表示)以及带电粒子进人磁场时的速度大小;

(2)若要使带电粒子能垂直打到x轴上,计算匀强磁场的磁感应强度B的大小。

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A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0

B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0

C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0

D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0

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