5 电磁感应中的能量转化守恒 知识点题库

如图所示,平行金属导轨宽度为L=0.6m,与水平面间的倾角为θ=37°,导轨电阻不计,底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面.有一质量为m=0.2kg,长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为Ro=1Ω,它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3.现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度vo=10m/s向上滑行,上滑的最大距离为s=4m.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),以下说法正确的是(   )

A . 把运动导体棒视为电源,最大输出功率6.75W B . 导体棒最后可以下滑到导轨底部,克服摩擦力做的总功为10.0J C . 当导体棒向上滑d=2m时,速度为7.07m/s D . 导体棒上滑的整个过程中,在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J
如图所示,用输出电压为1.4V,输出电流为 100mA的充电器对内阻为2Ω的镍﹣氢电池充电.下列说法正确的是(   )

A . 电能转化为化学能的功率为0.12 W B . 充电器输出的电功率为0.14 W C . 充电时,电池消耗的热功率为0.02 W D . 充电时,在1s的时间内有0.14 J的电能转化为化学能
两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图中a线段所示,在t=4s末,细线突然断了,B、C都和弹簧分离后,运动图线分别如图中b、c线段所示.下面说法正确的是(  )

A . 木块B,C都和弹簧分离后的运动方向相反 B . 木块B,C都和弹簧分离后,系统的总动能增大 C . 木块B,C分离过程中B木块的动量变化较大 D . 木块B的质量是木块C质量的四分之一
质量为M的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.左侧射手首先开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1 , 然后右侧射手开枪,子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2 , 如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等.当两颗子弹均相对于木块静止时,求两子弹射入的最大深度比 .(已知木块质量M和子弹质量m)

如图所示,虚线a、b、c、d代表匀强电场中间距相等的一组等势面。一电子仅在电场力作用下做直线运动,经过a时的动能为9eV,从a到c过程其动能减少了6eV。已知等势面c的电势为3V。下列说法正确的是(   )

A . 等势面a的电势为0 B . 该电子到达d等势面时的动能为0 C . 该电子从a到c其电势能减少了6eV D . 该电子经过a时的速率是经过c时的
如图所示,倾角 的光滑斜面上,有一垂直于斜面向下的有界匀强磁场区域PQNM,磁场区域宽度L=0.1m.将一质量m=0.02kg、边长L=0.1m、总电阻R=0.4 的单匝正方形闭合线圈abcd由静止释放,释放时ab边水平,且到磁场上边界PQ的距离也为L,当ab边刚进入磁场时,线圈恰好匀速运动,g=10m/s2 , 求:

  1. (1) ab边刚进入磁场时,线圆所受安培力的大小F方向;
  2. (2) ab边刚进入磁场时,线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小;
  3. (3) 线圈穿过磁场过程产生的热量Q.
反应过程中:

①若质子认为是静止的,测得正电子动量为p1 , 中子动量为p2 , p1、p2方向相同,求反中微子的动量p.

②若质子质量为m1 , 中子质量为m2 , 电子质量为m3 , m2>m1 . 要实现上述反应,反中微子能量至少是多少?(真空中光速为c)

如图所示,一质量为M的木板A静止在光滑的水平面上,一质量为m的滑块B以初速度v0滑到木板上,滑块在木板上滑行的距离为d,木板向前移动S后以速度v与滑块一起匀速运动,此过程中转化为内能的能量为(   )

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A . B . C . D .
如图,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek-h图象,其中h=0.18m时对应图象的最顶点,高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余为曲线,取g=10m/s2 , 由图象可知(   )

A . 滑块的质量为0.18kg B . 弹簧的劲度系数为100N/m C . 滑块运动的最大加速度为50m/s2 D . 弹簧的弹性势能最大值为0.5J
如图所示,A、B两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连,静止在水平地面上,绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大。弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m。现用一竖直向下的压力将木块A缓慢压缩到某一位置,木块A在此位置所受的压力为F(F>mg),弹簧的弹性势能为E,撤去力F后,下列说法正确的是(    )

 

A . 弹簧恢复到原长的过程中,弹簧弹力对A、B的冲量相同 B . 当A速度最大时,弹簧仍处于压缩状态 C . 当B开始运动时,A的速度大小为 D . 全程中,A上升的最大高度为
一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程I,进入泥潭直到停住的过程称为过程II,空气阻力忽略不计.则(     )
A . 过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 B . 过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小 C . 过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的总重力势能 D . 过程II中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能
如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始自由下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,不计空气阻力小球下降阶段下列说法中正确的是(   )

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A . 在B位置小球动能最大 B . 在C位置小球动能最大 C . 从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加 D . 从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
如图所示,在倾角为 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现开始用一力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,下列说法中正确的是(   )

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A . 物块B刚好离开挡板C时,物块A的位移为 B . 初始状态弹簧的弹性势能与物块B刚好离开挡板C时弹簧的弹性势能相等 C . 为了保证物块B不离开挡板C,若力F从零开始缓慢增大,则力F不能超过 D . 为了保证物块B不离开挡板C,若力F为恒力,则力F不能超过
如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面、磁感应强度为B,将质量为m的导体棒ab由静止释放。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为 在导体棒运动到稳定的过程中,下列说法正确的是(   )


A . 导体棒先做加速运动,然后做减速运动 B . 导体棒中的电流方向为 C . 导体棒运动的最大速度 D . 电阻发热等于导体棒重力势能的减少量
汽车电瓶检测仪又叫蓄电池检测仪,如图甲所示,它能实时显示电池的电压,跟踪电池的衰变趋势,为更换电池提供依据。汽车电动机启动时,车灯会瞬时变暗,我们可以观察到电瓶检测仪显示的电压变小。车灯和电动机结构可以简化为如图乙所示的电路:当开关 闭合、开关 断开(即打开车灯L、电动机未启动)时,电瓶检测仪V的示数 ;当开关 均闭合(即打开车灯L、电动机启动)时,电瓶检测仪V的示数 。电源的电动势 、内阻 ,电动机M绕线的电阻 ,检测仪可视为理想电压表,车灯的电阻不变。求:

  1. (1) 当打开车灯L时,电动机启动前后车灯电功率的变化量
  2. (2) 电动机的输出功率
如图所示, 为倾斜放置的光滑平行金属轨道,轨道平面与水平面夹角为 为水平放置且足够长的平行金属轨道,两轨道间距均为 ,两导轨在 两点处平滑连接,且 垂直导轨,轨道水平部分处在磁感应强度大小为 、方向竖直向下的匀强磁场中,长为 、质量为 、电阻均为 的金属棒 水平放在轨道上并与轨道垂直,处于静止状态,开始时, 的距离为 ,不计导轨电阻, 距离足够远, 与水平轨道的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,由静止释放 刚进入磁场时, 刚好不滑动, 在水平轨道上滑行的最大距离为 (未与 碰撞), 在轨道上运动时,始终与轨道接触良好并与轨道垂直,重力加速度为 ,求∶

  1. (1) 金属棒 与水平轨道间的动摩擦因数;
  2. (2) 通过金属棒 的电量及金属棒 上产生的焦耳热。
如图所示,轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的圆环相连,圆环套在固定的粗糙竖直杆上,圆环内径稍大于直杆的直径,开始时圆环处于A处,此时弹簧水平且处于原长。现将圆环从A处由静止开始释放,圆环下落过程中经过B处时速度最大,到达C处时速度为零,已知AC的高度差为h,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(   )

A . 圆环从A处下滑瞬间,加速度为零 B . 圆环下滑到B处时,加速度为零 C . 圆环从A处到C处的过程中,直杆对圆环的弹力在不断增大 D . 圆环到达C处时,弹簧的弹性势能为mgh
能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,以下最能体现能量守恒定律的是(  )
A . 闭合电路欧姆定律 B . 牛顿第一定律 C . 动量守恒定律 D . 牛顿第三定律
如图所示,在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m,曲面劈B的质量 ,曲面劈B的曲面下端与水平面相切,且曲面劈B足够高,各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度 向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起运动。求:

  1. (1) 碰撞过程中系统损失的机械能;
  2. (2) 最终曲面劈B获得的动能。
图中AB是绝缘水平面上相距 的两点,AB间存在一个水平向右的匀强电场,场强大小 。一带电量 ,质量 的绝缘滑块Q静置在A点,滑块Q与水平面的动摩擦因数 。用长 的轻绳将不带电小球P悬挂在A点正上方的O点,保持绳子绷紧,将P球拉至与点O等高的水平位置,如图所示。现给P球竖直向下的初速度 ,此后P球下摆与Q发生弹性正碰。已知P球质量也为m,整个过程没有电荷转移,P、Q体积大小均可忽略不计,轻绳不被拉断。( )求:

  1. (1) P与Q第一次碰撞后瞬间,P与Q的速度大小;
  2. (2) P与Q第一次碰撞后,滑块Q离A点的最远距离;
  3. (3) 若场强E可变,试讨论在轻绳不松弛的前提下,滑块Q在AB段滑行的路程与电场强度E的关系。