【題目】如圖所示,在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌,導軌間距為L,長為3d,導軌平面與水平面的夾角為θ,在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層。勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向與導軌平面垂直。質(zhì)量為m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動,并一直勻速滑到導軌底端。導體棒始終與導軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計,重力加速度為g。求:
(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)導體棒勻速運動的速度大小v;
(3)整個運動過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1)μ=tanθ;(2)v=;(3)Q=2mgdsinθ-
【解析】
試題(1)導體棒在絕緣涂層上滑動時,受重力mg、導軌的支持力N和滑動摩擦力f作用,根據(jù)共點力平衡條件有:mgsinθ=f,N=mgcosθ
根據(jù)滑動摩擦定律有:f=μN
聯(lián)立以上三式解得:μ=tanθ
(2)導體棒在光滑導軌上滑動時,受重力mg、導軌的支持力N和沿導軌向上的安培力FA作用,根據(jù)共點力平衡條件有:FA=mgsinθ
根據(jù)安培力大小公式有:FA=ILB
根據(jù)閉合電路歐姆定律有:I=
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=BLv
聯(lián)立以上各式解得:v=
(3)由題意可知,只有導體棒在導軌光滑段滑動時,回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,因此對導體棒在第1、3段d長導軌上滑動的過程,根據(jù)能量守恒定律有:Q=2mgdsinθ-
解得:Q=2mgdsinθ-
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(1)如圖所示:游標卡尺的讀數(shù)為:________________cm;螺旋測微器的讀數(shù)為:________________mm。
(2)如圖所示:為用速度傳感器探究小車獲得的速度與小車受到的合力及運動位移關(guān)系的實驗裝置:某小組設(shè)計的思路是將小車從A位置由靜止釋放,用速度傳感器測出小車獲得的速度。
實驗分兩步進行:一是保持砂和砂桶的質(zhì)量不變,改變速度傳感器B與A位置的距離,探究小車獲得的速度與小車運動位移的關(guān)系;二是保持速度傳感器的位置不變,改變砂和砂桶的質(zhì)量,探究小車獲得的速度與小車所受合力的關(guān)系。
①實驗中在探究三個物理量的關(guān)系時,采用的物理方法是___________;
②在探究小車獲得的速度v與小車運動位移x的關(guān)系時,測出多組v、x的數(shù)據(jù)后作出的v2-x圖像的形狀是_______(填“直線”或“曲線”);
③在探究小車獲得的速度與小車所受合力的關(guān)系時,要使砂和砂桶的重力等于小車受到的合力需要采取什么措施?(寫出兩條措施)
a:______________;b:_________________。
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【題目】在一個勻強電場中有a、b兩點,相距為d,電場強度為E,把一個電量為q的正電荷由a點移到b點時,克服電場力做功為W,下列說法正確的是
A.該電荷在a點電勢能一定比b點大
B.a點電勢一定比b點電勢低
C.a、b兩點電勢差大小一定為U=Ed
D.a、b兩點電勢差Uab=
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【題目】如圖所示,空間存在與水平地面成37°角的有界勻強電場,水平地面上有一根細短管(距地面高度可忽略),與水平地面之間的夾角為37°。一個略小于細短管直徑、質(zhì)量為m=0.1kg、電荷量為q=0.1C的帶電小球,從水平地面上方一定高度處的A點(A點未標出)靜止釋放,恰好沿水平方向做直線運動,經(jīng)t=0.3s后離開有界電場,又經(jīng)過一段時間,小球恰好無碰撞地落入細短管。已知重力加速度g=10m/s2,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,空氣阻力不計,求:
(1)小球所帶電荷的電性和勻強電場強度E的大小;
(2)小球落地時速度大小;
(3)小球距水平地面的高度.
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【題目】如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子以速度v從A點沿直徑AOB方向射入磁場,經(jīng)過時間t從C點射出磁場,∠AOC為120°,F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?/span>,仍從A沿直徑射入磁場,不計重力,則( )
A. 運動半徑為
B. 運動半徑為
C. 粒子在磁場中運動時間變?yōu)?/span>
D. 粒子在磁場中運動時間變?yōu)?/span>2t
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在固定斜面上的一物塊受到一外力的作用,平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止,的取值應(yīng)有一定范圍,已知其最大值和最小值分分別為和,(,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)由此可求出( )
A.斜面的傾角
B.斜面對物塊的合力
C.斜面對物塊的支持力
D.斜面與物塊間的最大靜摩擦力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某小組同學“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。為運動的物體提供一個恒定的合力以及測出這個合力的大小是本實驗的關(guān)鍵,甲同學采用“阻力補償法”來探究。實驗裝置如圖甲所示,把木箱一端墊高,平衡摩擦力影響。保持小車質(zhì)量不變,通過改變槽碼的個數(shù),可以改變小車所受的拉力,與此對應(yīng),處理紙帶上打出的點來測量加速度;當保持小車受的拉力不變,通過增減小車中的重物改變小車的質(zhì)量,處理紙帶上打出的點來測量加速度。乙同學采用“通過位移之比測量加速度之比的方法”來探究,實驗裝置如圖乙所示,將兩輛相同的小車放在水平木板上,前段各系一條細線,線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤中可以放不同的重物。把木板一端墊高,平衡摩擦力影響。用黑板擦控制小車的動與停。
(1)甲同學按照自己的實驗方案進行了實驗,并將所獲得的6組數(shù)據(jù)對應(yīng)地繪制在圖丙所示圖中,請你根據(jù)圖中點跡,繪制一條可以反映加速度和拉力關(guān)系的圖線______。
(2)甲同學進行實驗時忘記了將軌道右端墊高平衡摩擦力,一直使軌道處于水平狀態(tài),請根據(jù)牛頓運動定律,通過推導說明由這種操作和正確操作分別獲取的數(shù)據(jù)所繪制的圖線的斜率和縱軸截距_______。
(3)乙同學的實驗方案就是想通過測量位移之比來測量加速度之比,請分析說明該實驗方案的可行性_________。
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【題目】某同學練習使用多用電表。
(1)該同學使用多用電表測量某電阻時,選擇開關(guān)和指針位置如圖1所示,若他的操作是正確的,則該電阻的測量值為_____。
(2)該同學繼續(xù)用相同擋位測量另一電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了減小測量誤差,他再次進行測量前應(yīng)該進行的操作是__________(從下列選項中挑出合理的步驟并按操作順序排列)。
A.將紅表筆和黑表筆接觸
B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置
C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1”位置
D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點
(3)該同學注意到多用電表電阻的刻度線是不均勻的,而直流電流、電壓的刻度線是均勻的。他在課本上查閱到多用電表歐姆表的電路示意圖,如圖2所示。請根據(jù)歐姆表的電路示意圖,結(jié)合所學知識分析電阻的刻度線不均勻的原因_____________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量M=2kg的木塊套在水平固定桿上,并用輕繩與質(zhì)量m=1kg的小球相連,今用跟水平方向成60°角的力F=10N拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動,運動中M、m的相對位置保持不變,g=10m/s2。在運動過程中,求:
(1)輕繩與水平方向的夾角
(2)木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ。
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