【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩光滑水平導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌間所接電阻的阻值為R.質(zhì)量為m的金屬棒ab阻值也為R、金屬棒在大小為F的水平恒力作用下沿導(dǎo)軌由靜止開始滑動(dòng),其他電阻忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.
(1) 求金屬棒ab速度的最大值vm;
(2) 畫出電阻R兩端的電壓U與金屬棒速度v的關(guān)系圖象(要求寫出作圖依據(jù));
(3) 經(jīng)過時(shí)間t,金屬棒運(yùn)動(dòng)距離為x,速度為v1,求該過程金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)當(dāng)安培力與拉力達(dá)到平衡時(shí)受到最大,根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式求解;
(2)找到U-v函數(shù)關(guān)系,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)畫圖;
(3)根據(jù)動(dòng)能定理求解該過程產(chǎn)生的總熱量,從而求解金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱.
(1)金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):
由閉合電路歐姆定律:
金屬棒受到的安培力:
由牛頓第二定律:
以上各式聯(lián)列可得:
當(dāng)時(shí),金屬棒速度的最大值
(2)電阻兩端的電壓
且
關(guān)系圖象如圖
(3)金屬棒速度達(dá)到的過程中:由動(dòng)能定理可得:
解得回路中產(chǎn)生的總熱量:
金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】將兩個(gè)金屬電極鋅片和銅片插入一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池,通過前期查閱相關(guān)資料,得知其電動(dòng)勢(shì)約為1.3~2.0V,內(nèi)阻約為400~800Ω。某興趣小組為了精確測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻利用滑動(dòng)變阻器R(0-3kΩ),毫安表滿偏電流3mA,電阻約10Ω)電壓表 (量程0-2.0V,電阻約1000Ω),開關(guān)導(dǎo)線等設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)電路。
(1)為了使結(jié)果更加精確,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇_________圖的電路(填“甲”或“乙”).
(2)按照所選電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I,并記錄在下表內(nèi).
序號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
電壓 | 1.28 | 1.08 | 0.89 | 0.75 | 0.64 | 0.42 | 0.40 | 0.18 |
電流 | 0.47 | 0.84 | 1.23 | 1.48 | 1.69 | 1.87 | 2.13 | 2.52 |
請(qǐng)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在答題卡的坐標(biāo)紙中描出第5、6組數(shù)據(jù),并作出U-I圖線________.
(3)根據(jù)U-I圖像,可知此水果電池的電動(dòng)勢(shì)為________V,內(nèi)阻為______Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中通有等大、反向的電流。長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N與紙面垂直放置,O為MN連接的中點(diǎn),在紙面內(nèi)以O點(diǎn)為圓心做圓,與MN連線交于a、b兩點(diǎn),與MN中垂線交于c、d兩點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A. 圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為零
B. c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
C. a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反
D. a、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向互相垂直
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD.導(dǎo)軌間距為L,電阻不計(jì).一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng).棒與導(dǎo)軌垂直,并接觸良好.導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.導(dǎo)軌右邊與電路連接.電路中的三個(gè)定值電阻阻值分別為2R、R和R.在BD間接有一水平放置的電容為C的平行板電容器,板間距離為d,電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒電量為q。
(1)當(dāng)ab以速度v0勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),帶電微粒恰好靜止.試判斷微粒的帶電性質(zhì)和電容器的電量Q
(2)ab棒由靜止開始,以恒定的加速度a向左運(yùn)動(dòng).求帶電微粒q所受合力恰好為0的時(shí)間t.(設(shè)帶電微粒始終未與極板接觸.)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】空間同一直線上A、B、C、D處分別固定放置點(diǎn)電荷q1、q2、q3、q4,已知q1、q4帶等量正電荷, q2、q3帶等量負(fù)電荷,四點(diǎn)電荷在AD中垂線P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E=0。AP、BP與直線AD夾角分別為30°、45°,BO=OC,PO=OP’,將電荷Q先從P點(diǎn)移到O點(diǎn)、再從O點(diǎn)移到P’點(diǎn),電場(chǎng)力做功分別為W1、W2,則q1與q2電荷量的比值、W1與W2的關(guān)系正確的是
A. 電荷量之比為, W1=-W2
B. 電荷量之比為, W1=W2
C. 電荷量之比為2, W1=-W2
D. 電荷量之比為2, W1=W2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)質(zhì)量的物體受五個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)。當(dāng)其中一個(gè)的作用力突然消失,其余四個(gè)力保持不變。經(jīng)過時(shí)間后,下列說法正確的是
A. 物體一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B. 物體的速度一定是
C. 物體速度的變化量一定等于
D. 物體的動(dòng)能一定增加了100J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】三個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置.用小錘擊打彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明 _______________________________ .
(2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置.兩個(gè)相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端可看作與光滑的水平板相切(水平板足夠長(zhǎng)),兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等.現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的末端射出.實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________ .
僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象.
(3)丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片,圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為L=2.5 cm,則由圖可求得該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為________ m/s.(保留2位有效數(shù)字,g取10m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,沿東西方向站立的兩同學(xué)(左西右東)做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn):把一條長(zhǎng)導(dǎo)線的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)(零刻度在表盤中央)的兩個(gè)接線柱上,形成閉合回路,然后迅速搖動(dòng)MN這段“繩”。假設(shè)圖M中情景發(fā)生在赤道,則下列說法正確的是
A. 當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí),“繩”中電流最大
B. 當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí),“繩”受到的安培力最大
C. 當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí),N點(diǎn)電勢(shì)比M點(diǎn)電勢(shì)高
D. 搖“繩”過程中,靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一只量程為15V的電壓表,串聯(lián)一個(gè)3kΩ的電阻后,再去測(cè)量實(shí)際電壓為15V的路端電壓時(shí),電壓表示數(shù)為12V,那么這只電壓表的內(nèi)阻是_____kΩ.用這串聯(lián)著3kΩ電阻的電壓表測(cè)量某段電路兩端電壓時(shí),如果電壓表的示數(shù)為4V,則這段電路的電壓實(shí)際為_____V.
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