【題目】如圖所示,足夠長的U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m,電阻可忽略不計(jì),其所在平面與水平面成θ=37°角。有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于導(dǎo)體框平面。一根質(zhì)量m=0.4kg、電阻R=1Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上,某時刻起將導(dǎo)體棒由靜止釋放。已知導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
(1)求導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中的最大速度;
(2)從導(dǎo)體棒開始下滑到速度剛達(dá)到最大值的過程中,通過導(dǎo)體棒橫截面的電量q=4C,求導(dǎo)體棒在此過程中發(fā)的電熱.
【答案】(1)vm=5m/s (2)Q=3J
【解析】
(1)導(dǎo)體棒下滑中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=BLv
感應(yīng)電流為:I=
導(dǎo)體棒受到的安培力為:F=BIL=
當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到最大時,導(dǎo)體棒受力平衡,
有:mgsinθ-μmgcosθ-=0
代入數(shù)據(jù)解得:vm=5m/s
(2)設(shè)該過程中導(dǎo)體棒通過的位移為x,則回路產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為:
==
電量為:q=I△t=
根據(jù)能量守恒有:mgsinθx-μmgcosθx-W克=
聯(lián)立解得生熱為:Q=W克=3J.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個水平放置的固定直圓筒,左右都與大氣相通,內(nèi)部橫截面積為S=0.0lm2。中間用兩個活塞A和B封住一定質(zhì)量的理想氣體。A、B都可以沿圓筒無摩擦地左右滑動,但不漏氣。A的質(zhì)量可以不計(jì),B的質(zhì)量為M,并與一個勁度系數(shù)為5×103N/m的彈簧相連。已知大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa,平衡時,兩個活塞間的距離L0=0.6m,F(xiàn)在保持溫度不變,用一水平外力F緩慢推活塞A向右移動一段距離,系統(tǒng)最終保持靜止,此時外力大小為200N,求:在此過程活中活塞A向右移動的距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,絕緣容器內(nèi)部為長方體空腔,容器內(nèi)盛有NaCl的水溶液,容器上下端裝有鉑電極A和C,置于與容器表面垂直的勻強(qiáng)磁場中,電鍵K閉合前容器兩側(cè)P、Q兩管中液面等高,閉合電鍵后
A. M處氯離子濃度大于N處氯離子濃度
B. N處電勢高于M處電勢
C. M處電勢高于N處電勢
D. P管中液面高于Q管中液面
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,實(shí)線表示某電場中一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面,在軸上有等間距的A、B、C三點(diǎn),則
A. B點(diǎn)的場強(qiáng)小于C點(diǎn)的場強(qiáng)
B. A點(diǎn)的電場方向指向x軸正方向
C. AB兩點(diǎn)電勢差小于BC兩點(diǎn)電勢差
D. AB兩點(diǎn)電勢差等于BC兩點(diǎn)電勢差
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【題目】圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO’勻速轉(zhuǎn)動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與阻值R=10Ω的電阻連接,與電阻并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表示數(shù)是10V.圖乙是矩形線圈中磁通量φ隨時間t變化的圖像.下列說法正確的是()
A. 電阻R上消耗的電功率為20W
B. t=0.02s時電阻R兩端的電壓瞬時值為零
C. 電阻R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=14.1cos100πt(V)
D. 通過電阻R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=1.41cos50πt(A)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙斜面AB長為L=4m、傾角θ=37°,下端與半徑R=1 m的光滑圓弧軌道BCDE平滑相接于B點(diǎn)C點(diǎn)是軌跡最低點(diǎn),D點(diǎn)與圓心O等高.一質(zhì)量m=0.1 kg的小物體從斜面AB上端的A點(diǎn)無初速度下滑,恰能到達(dá)圓弧軌道的D點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2, sin 37°=0.6,cos37°=0.8, 求:
(1)物體與斜面之間的動摩擦因數(shù);
(2)物體第一次通過C點(diǎn)時,對軌道的壓力大小FN;
(3)物體在粗糙斜面AB上滑行的總路程S.
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【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接一質(zhì)量為m的小物塊,O點(diǎn)為彈簧原長時物塊的位置.物塊由A點(diǎn)靜止釋放,沿水平面向右運(yùn)動,最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn),物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為μ.AO=L1,OB=L2,則從A到B的過程中
A. 物塊所受彈簧彈力先做正功后做負(fù)功
B. 物塊所受彈簧彈力做的功大于克服摩擦力做的功
C. 物塊經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為
D. 由于摩擦產(chǎn)生的熱量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是________。
A. 地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)(視為理想氣體),它與外界的熱交換忽略不計(jì),已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低,則該氣團(tuán)在此上升過程中體積增大,溫度升高
B. 荷葉上的小水滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果
C. 空氣相對濕度越大,空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度下水的飽和氣壓,水蒸發(fā)越慢
D. 自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的
E. 教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章地運(yùn)動,這種運(yùn)動是布朗運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑的水平面上放著甲、乙兩個物塊,甲的質(zhì)量為2m,乙的質(zhì)量為m,開始物體乙靜止,在乙上系有一個輕質(zhì)彈簧。物塊甲以速度v向乙運(yùn)動。在運(yùn)動過程中:求
(1)彈簧壓縮量最大時,甲的速度;
(2)當(dāng)乙的速度最大時,甲的速度。
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