【題目】圖中MN和PQ為豎直方向的兩個無限長的平行直金屬導(dǎo)軌,間距為L,電阻不計.導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直.質(zhì)量m、電阻為r的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸,導(dǎo)軌一端接有阻值為R的電阻.由靜止釋放導(dǎo)體棒ab,重力加速度為g.
(1)通過計算分析導(dǎo)體棒下滑過程中做什么運動?
(2)導(dǎo)體棒能夠達到的最大速度為多大?
(3)設(shè)ab下降的高度為h,求此過程中通過電阻R的電量是多少?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:根據(jù)安培力公式求出安培力,應(yīng)用牛頓第二定律分析答題;當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運動時速度最大,由平衡條件可以求出最大速度;由法拉第電磁感應(yīng)定律求出電動勢,由歐姆定律求出電流,由電流定義式求出電荷量。
(1)導(dǎo)體棒受到的安培力:
由牛頓第二定律得:
解得:
可知,導(dǎo)體棒向下加速運動,速度v增大,加速度a減小,導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運動,當(dāng)安培力與重力相等時,導(dǎo)體棒做勻速直線運動。
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒做勻速運動時,速度最大,
由平衡條件得: ,解得:
(3)由法拉第電磁感應(yīng)定律得:
感應(yīng)電流: ,電荷量:q=I△t,
聯(lián)立解得:
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【題目】如閣所示,固旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屈盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金誠盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,則下列說法中正確的是
A. 電場的周期與粒子在磁場中腳周運動周期相同
B. 電場的周期逛粒子從磁場中圓周運動周期的2倍
C. 增大電場強坻可以增大帶也粒子射出吋的動能
D. 增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時的動能
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【題目】如圖所示,一顆隕星進入到地球周圍的空間中,它的運動軌跡如實線abc所示,b為距地球最近點,隕星質(zhì)量保持不變,不計阻力,圖中虛線是以地心為圓心的同心圓,則下列說法正確的有( )
A. 在地球的引力作用下,隕星做曲線運動
B. 在b點,隕星的動量最大
C. 在b點,隕星的動量變化率最大
D. 在a、c點,隕星動量的變化率最大
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【題目】如圖所示,一個小球套在固定的傾斜光滑桿上,一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點,另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi),將小球沿桿拉到與O點等高的位置由靜止釋放,小球沿桿下滑,當(dāng)彈簧處于豎直時,小球速度恰好為零,若彈簧始終處于伸長且在彈性限度內(nèi),在小球下滑過程中,下列說法正確的是( )
A. 小球的機械能先增大后減小
B. 彈簧的彈性勢能一直增加
C. 重力做功的功率一直增大
D. 當(dāng)彈簧與桿垂直時,小球的動能最大
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【題目】有一無限大的薄彈性介質(zhì)平面,現(xiàn)使介質(zhì)上的A點垂直介質(zhì)平面上下振動,振幅5cm,以A為圓心形成簡諧橫波向周圍傳去,如圖所示,A、B、C三點在一條直線上,AB間距離為5m,AC間距離為3m.某時刻A點處在波峰位置,觀察發(fā)現(xiàn)2.5s后此波峰傳到B點,此時A點正通過平衡位置向下運動, AB之間還有一個波峰.下列說法正確的是
A. 這列波的周期為2.5s
B. 這列波的波長為4m
C. 若A剛剛開始振動的向上,則C點起振時的方向應(yīng)向上
D. 在波已經(jīng)傳到C的情況下,當(dāng)A點處在波峰位置時,C點正通過平衡位置向上運動
E. 在波已經(jīng)傳到C的情況下,當(dāng)A點處在波峰位置時,C點正通過平衡位置向下運動
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【題目】如圖所示,足夠長的固定光滑斜面傾角為θ,質(zhì)量為m的物體以速度υ從斜面底端沖上斜面,達到最高點后又滑回原處,所用時間為t.對于這一過程,下列判斷正確的是
A. 斜面對物體的彈力的沖量為零
B. 物體受到的重力的沖量大小為mgt
C. 物體受到的合力的沖量大小為零
D. 物體動量的變化量大小為mgtsinθ
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【題目】已知均勻帶電球體在其外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同,而均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零,F(xiàn)有一半徑為R、電荷量為Q的均勻帶電絕緣球體,M、N為一條直徑上距圓心O為R的兩點,靜電力常量為k,則
A. M、N點的電勢大于O點的電勢
B. M、N點的電場強度方向相反
C. M、N點的電場強度大小均為
D. M、N點的電場強度大小均為
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【題目】一臺理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是5∶1,原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電,各元件正常工作,一只理想二極管和一個滑動變阻器R串聯(lián)接在副線圈上,如圖所示,電壓表和電流表均為理想交流電表,則下列說法正確的是( )
A. 原、副線圈中的電流之比為5∶1
B. 電壓表的讀數(shù)約為31.11V
C. 若滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω,則1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2904J
D. 若將滑動變阻器的滑片向上滑動,則兩電表讀數(shù)均減小
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【題目】如圖所示,容器A和汽缸B都能導(dǎo)熱,均處于27℃的環(huán)境中,汽缸B上方與大氣連通,大氣壓強為P0=1.0×105Pa.開始時閥門K關(guān)閉。A內(nèi)為真空,其容積VA=1.2L,B內(nèi)活塞橫截面積S=100cm2、質(zhì)量m=1kg,活塞下方充有理想氣體,其體積Vs=4.8L.活塞上方恰與汽缸上部接觸但沒有彈力。A與B間連通細管體積不計,打開閥門K后使活塞緩慢下移。不計摩擦,g取10m/s2。
①求穩(wěn)定后活塞的位置及活塞下移過程中汽缸B內(nèi)氣體對活塞做的功。
②穩(wěn)定后將閥門K再次關(guān)閉,然后把整個裝置放置于207℃的恒溫槽中。求活塞穩(wěn)定后汽缸B內(nèi)氣體的壓強。
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