【題目】如圖a所示,光滑水平直金屬軌道寬L=0.4m,左端連接定值電阻R,軌道電阻不計(jì)。軌道內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一根質(zhì)量m=0.2kg、不計(jì)電阻的金屬桿垂直軌道放置,在軌道上以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng),通過(guò)施加一個(gè)水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1 m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零。若以F向右為正,金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中F和金屬桿運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系如圖b所示。
(1)試分析當(dāng)v=1 m/s時(shí)金屬桿在水平方向的受力情況;
(2)求當(dāng)v=1 m/s時(shí)金屬桿所受安培力FA的大。
(3)求定值電阻R的大。
(4)若金屬桿以v0=2m/s進(jìn)入磁場(chǎng),恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界時(shí)速度為0,試討論若金屬桿以v0<2 m/s的不同數(shù)值進(jìn)入磁場(chǎng),金屬桿從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度為零的過(guò)程中,拉力F的大小和方向變化情況。
【答案】(1)向左的安培力FA作用(2) (3) (4)方向始終向左
【解析】(1)當(dāng)v=1m/s時(shí),由圖b可知拉力F=0,金屬桿只受水平向左的安培力FA作用
(2)當(dāng)v=1m/s時(shí),金屬桿僅受安培力做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有
FA=ma=0.2×1N=0.2N
(3)由, 有
R==0.2Ω
(4)若金屬桿以v0=2m/s進(jìn)入磁場(chǎng),恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界時(shí)速度為0,根據(jù)圖像b可知:
當(dāng)1m/s<v0≤2 m/s時(shí),F先向右不斷減小為零,然后向左不斷增大;
當(dāng)v0≤1 m/s時(shí),F不斷增大,方向始終向左。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半圓形玻璃磚的半徑為R,AB邊水平且與x軸重合,在紙面內(nèi)的一束單色光從玻璃磚的P點(diǎn)射入,入射角θ可從0°到90°變化,現(xiàn)只考慮能從AB邊折射的情況(不考慮從AB上反射后的情況).已知:α=45°,玻璃磚對(duì)該單色光的折射率n=,光在真空中的速度為c.求;
①以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),在x軸上被照亮部分兩端點(diǎn)坐標(biāo);
②光在玻璃磚中傳播的最長(zhǎng)時(shí)間t.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】運(yùn)動(dòng)員從地面跳起,下列說(shuō)法正確的是
A. 地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力跟運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力是一對(duì)作用力與反作用力
B. 地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力
C. 地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員的重力
D. 地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力跟運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力的合力大于運(yùn)動(dòng)員的重力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,相距為d的兩水平虛線分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(L<d)、質(zhì)量為m.將線框在磁場(chǎng)上方高h處由靜止開(kāi)始釋放,當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0,cd邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度也為v0.從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中( )
A. 線框一直都有感應(yīng)電流
B. 線框有一階段的加速度為g
C. 線框產(chǎn)生的熱量為mg(d+h+L)
D. 線框一直加速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是:
A. 速度變化越大,加速度就一定越大
B. 速度為零,加速度就一定為零
C. 速度很小,加速度可能很大
D. 速度很大,加速度可能是零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲、乙電路中,電阻R、電感線圈L的電阻均和燈泡A的電阻相等,關(guān)于燈泡的亮、暗變化情況,下列說(shuō)法中正確的是
A. 在電路甲中,閉合開(kāi)關(guān)S后,A燈將逐漸變亮
B. 在電路乙中,閉合開(kāi)關(guān)S后,A燈將逐漸變亮
C. 在電路甲中,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,A燈將先變得更夾,然后逐漸變暗
D. 在電路乙中,斷開(kāi)關(guān)S后, A燈將先變得更亮,然后逐漸變暗
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 加速度增大,速度一定增大 B. 速度改變量越大,加速度就越大
C. 物體有加速度,速度就增加 D. 速度很大的物體,其加速度可以很小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(甲)所示,傾角α=30°、寬度L=0.5m、電阻不計(jì)的光滑金屬軌道足夠長(zhǎng),在軌道的上端連接阻值R=1.0Ω的定值電阻,金屬桿MN的電阻r=0.5Ω,質(zhì)量m=0.16kg,整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將金屬桿由靜止開(kāi)始釋放,在計(jì)算機(jī)屏幕上同步顯示出電流i和時(shí)間t的關(guān)系如圖(乙)所示,已知t=3.2s之后電流漸近于某個(gè)恒定的數(shù)值,桿與軌道始終保持垂直,0~3.2s內(nèi)金屬桿下滑的距離s=11m。求:
(1)t=2.0s時(shí)電阻R中的功率;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)估算1.0s~2.0s內(nèi)通過(guò)電阻R的電量;
(4)為了求出0~3.2s內(nèi)回路中產(chǎn)生總的焦耳熱,某同學(xué)解法如下:
讀圖得到t=3.2s時(shí)電流I=1.6A,此過(guò)程的平均電流=I=0.8A,再由2Rt求出電阻R中的電熱,進(jìn)而求出回路產(chǎn)生的焦耳熱。
該同學(xué)解法是否正確?如正確,請(qǐng)求出最后結(jié)果;如不正確,請(qǐng)指出錯(cuò)誤之處,并用正確的方法求出結(jié)果。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】地面附近處的電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示,其中一條方向豎直向下的電場(chǎng)線上有a、b兩點(diǎn),高度差為h。質(zhì)量為m、電荷量為- q的檢驗(yàn)電荷,從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),到b點(diǎn)時(shí)速度為。下列說(shuō)法中正確的是
A.質(zhì)量為m、電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷,從a點(diǎn)由靜止起沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度為
B.質(zhì)量為m、電荷量為+2q的檢驗(yàn)電荷,從a點(diǎn)由靜止起沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度為
C.質(zhì)量為m、電荷量為-2 q的檢驗(yàn)電荷,從a點(diǎn)由靜止起沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度仍為
D.質(zhì)量為m、電荷量為- 2q的檢驗(yàn)電荷,在a點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放,點(diǎn)電荷將沿電場(chǎng)線在a、b兩點(diǎn)間來(lái)回運(yùn)動(dòng)
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