【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg,電阻均為R=0.1Ω,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s 2,問(wèn):
(1)通過(guò)cd棒的電流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)當(dāng)電流通過(guò)電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.2J時(shí),力F做的功W是多少?
【答案】(1)1A ,從d到c(2)0.2N(3)0.4J
【解析】
試題:(1)棒cd受到的安培力①
棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡,則②
由①②式代入數(shù)據(jù),解得,方向由右手定則可知由d到c.
(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等
對(duì)棒由共點(diǎn)力平衡有
代入數(shù)據(jù)解得
(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生熱量,由焦耳定律可知
設(shè)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
由閉合電路歐姆定律知
在時(shí)間t內(nèi),棒ab沿導(dǎo)軌的位移
力F做的功
綜合上述各式,代入數(shù)據(jù)解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)邊界豎直,寬度為2 L,abcd是用金屬絲做成的邊長(zhǎng)為L的正方形閉合線框,cd邊與磁場(chǎng)邊界重合,線框由圖示位置起以水平速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,在這個(gè)過(guò)程中,關(guān)于ab兩點(diǎn)間的電壓Uab隨時(shí)間變化的圖象正確的是( )
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有些人工材料的折射率可以為負(fù)值(n<0),這類(lèi)材料的入射角i與折射角r依然滿足=n,但是折射光線與入射光線位于法線的同一側(cè)(此時(shí)折射角取負(fù)值)。如圖所示為空氣中一長(zhǎng)方體材料,其厚度d=15cm,長(zhǎng)度l=30cm,一束光從其上表面的中點(diǎn)處以45°的入射角射入,已知該材料對(duì)此光的折射率n=﹣,光在空氣中的傳播速度c=3.0×108m/s。求(計(jì)算結(jié)果可用根式表示):
①光在該材料中傳播速度的大;
②光從下表面射出點(diǎn)到材料左側(cè)面的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.
①首先直接用多用電表測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì),在操作無(wú)誤的情況下,多用電表盤(pán)面如圖a所示,其示數(shù)為__V;
②然后,用電壓表V、電阻箱R、定值電阻( R0=5Ω)、開(kāi)關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池連成電路,進(jìn)一步測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
(ⅰ)在圖b中,根據(jù)電路圖,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物圖連接________.
(ⅱ)閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U.記錄多組R、U數(shù)據(jù),并計(jì)算出相應(yīng)的與的值,做出-圖線如圖c所示.分析該圖線斜率k 的物理意義知k=___.(用E、r、R0表示)
(ⅲ)從圖線中可求得待測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E=__V,內(nèi)阻r=__Ω.(計(jì)算結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
(ⅳ)若考慮電壓表為非理想表,則電池電動(dòng)勢(shì)E測(cè)量值相對(duì)真實(shí)值__(填“偏大”,“偏小”或“不變”).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩豎直放置的圓柱形玻璃管用一水平的導(dǎo)管連接,其中左側(cè)玻璃管的半徑為右側(cè)玻璃管半徑的2倍,左側(cè)玻璃管的上端封閉.現(xiàn)用一段水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體,氣柱的長(zhǎng)度l=26cm,氣體的溫度T1=280K,且右側(cè)的水銀面比左側(cè)玻璃管中的水銀面低h=36cm.現(xiàn)對(duì)左側(cè)玻璃管中的氣體加熱,使氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)?/span>l′=30cm.求此狀態(tài)下氣體的溫度(已知大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】由于空間站處于完全失重狀態(tài),不能利用天平等儀器測(cè)量質(zhì)量,為此某同學(xué)為空間站設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,用來(lái)測(cè)量小球質(zhì)量圖中彈簧固定在擋板上,軌道B處裝有光電門(mén),可以測(cè)量出小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間.該同學(xué)設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d
②將彈簧固定在擋板上
③小球與彈簧接觸并壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x
④由靜止釋放小球,測(cè)量小球離開(kāi)彈簧后經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t,計(jì)算出小球離開(kāi)彈簧的速度v
⑤改變彈簧的壓縮量,重復(fù)步驟③、④多次
⑥分析數(shù)據(jù),得出小球的質(zhì)量
該同學(xué)在光滑地面上進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如圖乙所示,小球的直徑d=___________cm;
(2)某一次步驟③中測(cè)得彈簧的壓縮量為1cm,對(duì)應(yīng)步驟④中測(cè)得小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為7.50ms,則此次小球離開(kāi)彈簧的速度v=___________m/s;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的彈簧的形變x與對(duì)應(yīng)的小球速度v在圖丙中畫(huà)出了v-x圖象已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧形變量x2之間的關(guān)系如圖丁所示,實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球的質(zhì)量為___________kg。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)將一只量程為100μA的靈敏電流計(jì)改裝成電流表和兩個(gè)量程的電壓表。改裝后的電路圖如圖甲所示。圖中G表示靈敏電流計(jì),Ra、Rb和Rc是三個(gè)定值電阻,K是選擇開(kāi)關(guān),可以分別置于a、b、c位置,從而實(shí)現(xiàn)多功能測(cè)量。
(1)首先根據(jù)如圖乙所示電路,用半偏法測(cè)定靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻。先將R的阻值調(diào)至最大,閉合S1,調(diào)節(jié)R的阻值,使G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度,然后閉合S2,調(diào)節(jié)R′的阻值,使G的指針___________,此時(shí),就認(rèn)為電阻箱R′的讀數(shù)等于G的內(nèi)電阻值。由于半偏法實(shí)驗(yàn)原理不完善導(dǎo)致G的內(nèi)電阻測(cè)量值比真實(shí)值偏___________(填“大”或小”)
(2)若用半偏法測(cè)得G的內(nèi)電阻為900Ω。
①選擇開(kāi)關(guān)置于a時(shí),構(gòu)成量程為0~1mA的電流表,則電阻Ra阻值應(yīng)為___________Ω;
②選擇開(kāi)關(guān)置于b時(shí),構(gòu)成量程為0~1V的電壓表,則電阻Rb阻值應(yīng)為___________Ω;
③選擇開(kāi)關(guān)置于c時(shí),構(gòu)成量程為0~3V的電壓表,則電阻Rc阻值應(yīng)為___________Ω;
(3)半偏法測(cè)量G的內(nèi)電阻的誤差又會(huì)導(dǎo)致改裝成的電流表、電壓表測(cè)量結(jié)果___________(填“偏大”或“偏小”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是(______)
A. 物體的溫度為0℃時(shí),物體的分子平均動(dòng)能為零
B. 兩個(gè)分子在相互靠近的過(guò)程中其分子力逐漸增大,而分子勢(shì)能先減小后增大
C. 密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體,若溫度升高,則氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大
D. 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不能制造出來(lái)的,盡管它不違反熱力學(xué)第一定律,但它違反熱力學(xué)第二定律
E. 一定質(zhì)量的理想氣體,如果在某個(gè)過(guò)程中溫度保持不變而吸收熱量,則在該過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)一定增大
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