【題目】如圖所示,在傾角為θ的斜面上,固定有間距為l的平行金屬導(dǎo)軌,現(xiàn)在導(dǎo)軌上,垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌與電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r的電源連接,金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且μ<tanθ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì),現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為0時(shí),金屬棒不能靜止。
(1)判斷金屬棒所受的安培力方向;
(2)求使金屬棒在導(dǎo)軌上保持靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值R1和最大阻值R2.
【答案】(1)由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上(2),
【解析】
(1)由左手定則可判斷金屬棒所受安培力的方向平行于斜面向上
(2)當(dāng)R最小時(shí),金屬棒所受安培力為最大值F1,所受的摩擦力為最大靜摩擦力,方向平行斜面向下,則由平衡條件得
FN1=mgcosθ
F1=mgsinθ+fmax
fmax=μFN1
由閉合電路歐姆定律有:,
安培力F1=BI1l
聯(lián)立以上各式解得滑動(dòng)變阻器R的最小值為
當(dāng)R最大時(shí),金屬棒所受安培力為最小值F2,所受的摩擦力為最大靜摩擦力,方向平行斜面向上,同理可得F2=mgsinθ-μmgcosθ
由閉合電路歐姆定律有,,安培力F2=BIl
聯(lián)立以上各式解得滑動(dòng)變阻器R的最大值為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,區(qū)域Ⅰ內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?/span>區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?/span>磁場(chǎng)方向垂直紙面向,電場(chǎng)方向豎直向下,一質(zhì)量為電荷量為的微粒在區(qū)域Ⅰ左邊界的P點(diǎn),由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入?yún)^(qū)城Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出,其速度方向改變了60°,重力加速度為求:
(1)區(qū)域Ⅰ電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)速度;
(2)區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的的大小和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長(zhǎng)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑水平地面上有一固定的擋板,擋板左端固定一個(gè)輕彈簧。現(xiàn)有一質(zhì)量M=3kg,長(zhǎng)L=4m的小車(chē)AB(其中為小車(chē)的中點(diǎn),部分粗糙,部分光滑)一質(zhì)量為m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放在車(chē)的最左端,車(chē)和小物塊一起以4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng),車(chē)撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱,但未與擋板粘連。已知車(chē)部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),小物塊與車(chē)部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,重力加速度。求:
(1)小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能;
(2)小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中,彈簧對(duì)小物塊的沖量;
(3)小物塊最終停在小車(chē)上的位置距端多遠(yuǎn)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】太空飛船在宇宙空間中飛行時(shí),會(huì)遇到太空塵埃的碰撞而受到阻礙作用。設(shè)單位體積的太空均勻分布著塵埃n顆,每顆塵埃平均質(zhì)量為m,塵埃速度可忽略、飛船的橫截面積為S,與塵埃碰撞后將塵埃完全黏附住。當(dāng)飛船維持恒定的速率v飛行時(shí),飛船引擎需要提供的平均推力為
A. nmv2S B. nmv2S C. nmv2S D. nmv2S
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在絕緣的光滑水平面上,相隔距離為L的兩個(gè)帶同種電荷的小球A、B質(zhì)量分別為2m和m,當(dāng)靜止同時(shí)釋放時(shí),B球的加速度為a,則下列說(shuō)法正確的是
A. 當(dāng)兩球距離為2L時(shí),A球加速度為
B. 當(dāng)兩球距離為2L時(shí),A球加速度為
C. 當(dāng)A球速度大小為v時(shí),B球速度大小為2v
D. 當(dāng)A球速度大小為v時(shí),B球速度大小為4v
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為使帶電量為的負(fù)點(diǎn)電荷q在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿直線勻速地由A運(yùn)動(dòng)到,必須對(duì)該電荷施加一個(gè)豎直向上大小為的恒力,如圖所示,已知A點(diǎn)電勢(shì)不計(jì)電荷的重力。
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多少?指出電場(chǎng)線的方向。
(2)B點(diǎn)的電勢(shì)為多少?AB間的電勢(shì)差為多少?
(3)求q在由A到B的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,OO’是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為3B和B的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的分界線,磁場(chǎng)方向分別垂直紙面向里和垂直紙面向外。單匝圓形導(dǎo)線圈的直徑剛好位于OO’處,線圈以OO’為轉(zhuǎn)軸從紙面位置開(kāi)始以角該度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若線圈的電阻為R,面積為S,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 線圈在紙面位置時(shí),感應(yīng)電流最大
B. 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為2BSω
C. 線圈中產(chǎn)生的熱功率為B2S2ω2/2R
D. 線圈從紙面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)線圈某一橫截面的電荷量為2BS/R
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將一塊寬為b,厚為d,橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于側(cè)面,如圖所示,當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí),在導(dǎo)體上、下表面間用理想電壓表可測(cè)得電壓為已知自由電子的電荷量為e,下列判斷正確的是
A. 金屬導(dǎo)體上表面電勢(shì)高于下表面
B. 只增強(qiáng)金屬導(dǎo)體中的電流I,電壓表的示數(shù)會(huì)減小
C. 只增加金屬導(dǎo)體的厚度d,電壓表的示數(shù)會(huì)減小
D. 該導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí),人類(lèi)首張黑洞照片面世,如圖所示。理論研究表明,黑洞是宇宙空間內(nèi)存在的一種密度極大體積極小的天體,黑洞的引力很大,連光都無(wú)法逃逸,有理論認(rèn)為黑洞是由大恒星“死亡”后演化而形成的。已知某恒星的質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G,真空中的光速為C,黑洞的逃逸速度為其第一宇宙速度倍。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 該恒星的平均密度為
B. 該恒星表面的重力加速度
C. 若該恒星演化為黑洞,則其半徑的最大值為(假設(shè)該恒星質(zhì)量不變)
D. 若該恒星演化為黑洞,則其半徑的最大值為(假設(shè)該恒星質(zhì)量不變)
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