【題目】一實(shí)驗(yàn)小組想要探究電磁剎車的效果。在遙控小車底面安裝寬為L、長(zhǎng)為2.5L的N匝矩形線框,線框電阻為R,面積可認(rèn)為與小車底面相同,其平面與水平地面平行,小車總質(zhì)量為m。其俯視圖如圖甲所示,水平地面上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)如圖乙所示,小車在磁場(chǎng)外行駛的功率保持P不變,且在進(jìn)入磁場(chǎng)前已達(dá)到最大速度,當(dāng)車頭剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)立即撤去牽引力,完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度恰好為零。已知有界磁場(chǎng)PQ和MN間的距離為2.5L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。方向豎直向上,在行駛過程中小車受到地面阻力為f。求:
(1)小車車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;
(2)電磁剎車過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若只改變小車功率,使小車穿出磁場(chǎng)邊界MN時(shí)的速度恰好為零,假設(shè)小車兩次與磁場(chǎng)作用時(shí)間相同,求小車的功率P′。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)設(shè)小車剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0,此時(shí)小車的牽引力等于阻力,根據(jù)功率與速度關(guān)系可得:
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=NBLv0
解得:
(2)根據(jù)能量守恒定律:f·2.5L+Q=mv02,
聯(lián)立可得:
Q=mv02-2.5fL=-2.5fL
(3)當(dāng)功率為P時(shí),設(shè)小車進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)間為t,由動(dòng)量定理可得:ft+NBILt=mv0,
而
以小車剛要進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好穿出磁場(chǎng)為研究過程,由動(dòng)量定理可得: ft+NBI′Lt=mv0′
而
解得:
所以:
根據(jù)功率速度關(guān)系可得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度圖象如圖所示.在0﹣t0時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是( )
A. Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的加速度大小都在不斷減小
B. Ⅰ物體的加速度不斷增大,Ⅱ物體的加速度不斷減小
C. Ⅰ物體的位移不斷增大,Ⅱ物體的位移不斷減小
D. Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,手持端點(diǎn)O開始向上振動(dòng),帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)而形成簡(jiǎn)諧波。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P(圖中未標(biāo)出),其平衡位置與O質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間距為L。以O點(diǎn)開始振動(dòng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),t0時(shí)刻(t0小于一個(gè)周期),端點(diǎn)O位于最低點(diǎn),機(jī)械波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)P,以下判斷正確的是
A.該簡(jiǎn)諧波的波速為
B.該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為
C.t0時(shí),質(zhì)點(diǎn)P 從平衡位置開始向上振動(dòng)
D. t0時(shí),質(zhì)點(diǎn)P具有向上的加速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2016 年10月19 日3時(shí)31分,“神舟十一號(hào)”載人飛船與“天宮二號(hào)” 空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接,形成一個(gè)組合體,假設(shè)組合體在距離地面 393 千米高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。航天員景海鵬、陳冬隨后進(jìn)人“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室,兩人在“天空二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中工作、生活了30 天,期間進(jìn)行了多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科普活動(dòng)。下列說法中正確的是 ( )
A. 組合體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度比同步衛(wèi)星小
B. 在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中航天員可以借助重錘和羽毛演示輕重物體下落快慢相同的的實(shí)驗(yàn)
C. 組合體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度一定小于7.9km/s
D. 航天員在“ 天空二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中工作的 30 天里共經(jīng)歷了30次日出
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】錢華同學(xué)的爸爸是個(gè)電氣工程師,錢華經(jīng)常看到爸爸在用多用電表進(jìn)行一些測(cè)量。在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后,爸爸給他出了一道題目,讓他通過測(cè)量找到發(fā)光二極管的負(fù)極。
(1)錢華同學(xué)做了如下兩步具體的操作:第一,將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的×1檔,經(jīng)過______之后,他把紅表筆接在二極管的短管腳上,把黑表筆接在二極管的長(zhǎng)管腳上,發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光,如圖甲所示;然后他將兩表筆的位置互換以后,發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光。這說明二極管的負(fù)極是________(填寫“長(zhǎng)管腳”或者“短管腳”)所連接的一極。
(2) 錢華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來了。他琢磨了一下,然后又依次用電阻擋的×1檔,×10檔,×100檔,×1k檔分別進(jìn)行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準(zhǔn)確的測(cè)量,他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來越______(填寫“大”或者“小”),請(qǐng)幫助他分析一下具體的原因:________________。
(3)錢華同學(xué)的興趣越來越濃厚,他思考這個(gè)發(fā)光二極管是否象普通電阻一樣,兩端電壓與通過的電流成正比呢?他求助物理實(shí)驗(yàn)室老師探究該二極管的伏安特性,測(cè)繪它的伏安特性曲線,通過實(shí)驗(yàn),測(cè)得發(fā)光二極管兩端電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表:
U/V | 0 | 1.50 | 1.80 | 1.90 | 2.00 | 2.08 | 2.19 | 2.33 |
I/mA | 0 | 0 | 0.01 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.09 | 0.20 |
U/V | 2.43 | 2.51 | 2.56 | 2.62 | 2.70 | 2.82 | 2.87 | |
I/mA | 0.50 | 0.80 | 1.00 | 3.00 | 5.00 | 9.00 | 11.01 |
①請(qǐng)?jiān)谙聢D乙中以筆畫線代替導(dǎo)線,按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整_______。
②請(qǐng)你根據(jù)少年科學(xué)家們實(shí)驗(yàn)時(shí)收集到的數(shù)據(jù),在圖丙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管)的伏安特性曲線(IU圖線)______。
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【題目】如圖所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),管道內(nèi)側(cè)壁半徑為R,小球半徑為r,小球直徑略小于管道內(nèi)徑。則下列說法中正確的是( )
A. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是
B. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度越大,則小球受到的彈力一定越大
C. 小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力
D. 小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于光滑水平面,交點(diǎn)O的上方h處固定細(xì)繩的一端,細(xì)繩的另一端栓接一質(zhì)量為m的小球B,繩長(zhǎng)l>h,轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)小球在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω逐漸增大時(shí),下列說法正確的是( )
A. 小球始終受三個(gè)力的作用
B. 細(xì)繩上的拉力始終保持不變
C. 要使球離開水平面角速度至少為
D. 若小球飛離了水平面則線速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一種測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m1,繩的一端拴在腰間并沿水平方向跨過滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦),繩的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng)而人的重心不動(dòng).下面說法中正確的是( )
A.繩子拉力對(duì)人做正功
B.人對(duì)傳送帶做正功
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后,運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為m2gvt
D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后,運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為(m1+m2)gvt
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量M=0.2kg的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平地面上,另一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊,以v0=1.2m/s的速度從長(zhǎng)木板的左端滑上長(zhǎng)木板。已知小滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4,g=10m/s2,問:
(1)經(jīng)過多少時(shí)間小滑塊與長(zhǎng)木板速度相等?
(2)從小滑塊滑上長(zhǎng)木板,到小滑塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止,小滑塊運(yùn)動(dòng)的距離為多少?(滑塊始終沒有滑離長(zhǎng)木板)
(3)整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量為多少?
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