【題目】如圖甲所示,水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d=0.5 m,電阻不計(jì),左端通過導(dǎo)線與阻值R=2 Ω的電阻連接,右端通過導(dǎo)線與阻值RL=4 Ω的小燈泡L連接。在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),CE長 l=2 m,有一阻值r=2 Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處(恰好不在磁場(chǎng)中)。CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示。在t=0至t=4 s內(nèi),金屬棒PQ保持靜止,在t=4 s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)。已知從t=0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過程中,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化。求:
(1)通過小燈泡的電流;
(2)金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小。
【答案】(1)0.1A(2)1m/s
【解析】試題分析:(1) 在t=0至t=4 s內(nèi),金屬棒PQ保持靜止,磁場(chǎng)變化導(dǎo)致電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電路為r與R并聯(lián),再與RL串聯(lián),電路的總電阻
R總=RL+=5 Ω(2分)
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E==dl=0.5×2×0.5 V=0.5 V(2分)
通過小燈泡的電流為:I==0.1 A。(2分)
(2) 當(dāng)棒在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí),由導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),電路為R與RL并聯(lián),再與r串聯(lián),此時(shí)電路的總電阻
R總′=r+=Ω=Ω(2分)
由于燈泡中電流不變,所以燈泡的電流IL=I=0.1 A,則流過金屬棒的電流為
I′=IL+IR=IL+=0.3 A(2分)
電動(dòng)勢(shì)E′=I′R總′=Bdv(1分)
解得棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小
v=1 m/s(1分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,固定的絕熱汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的“T”形絕熱活塞(體積可忽略),距汽缸底部h0處連接一U形管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì))。初始時(shí),封閉氣體溫度為T0,活塞距離汽缸底部為1.5h0。已知水銀的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為p0,汽缸橫截面積為S,活塞豎直部分長為1.2h0,重力加速度為g。試求:
(1)初始時(shí),兩邊水銀柱的高度差h;
(2)緩慢降低氣體溫度,“T”形絕熱活塞剛好接觸汽缸底部時(shí)的溫度;
(3)改變氣體溫度,兩邊水銀面相平時(shí)的溫度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某種透明材料做成的三棱鏡,其橫截面是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。求:
(ⅰ)該材料對(duì)此平行光束的折射率;
(ⅱ)這些直接到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí),此光斑分為兩條?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明同學(xué)在上海迪士尼樂園體驗(yàn)了超刺激的游戲項(xiàng)目“創(chuàng)極速光輪”后,對(duì)“過山車”類型的軌道運(yùn)動(dòng)充滿了興趣。為此他自己利用器材設(shè)計(jì)拼接了一條軌道,如圖所示,ABC為一條水平軌道,BC段長度為20cm,斜直軌道CD段長度15cm,與水平面夾角θ=370,BC段與CD段在C點(diǎn)平滑連接,豎直圓弧軌道DEF的圓心為O1,半徑R1=10cm,圓軌道與CD相切于D點(diǎn),E為圓弧軌道的最高點(diǎn),半徑O1F水平,FG段為豎直軌道,與1/4圓軌道GH相切于G點(diǎn),圓形軌道GH圓心為O2,半徑R2=4cm,G、O2、D在同一水平線上,水平軌道HK長度為40cm,HK與CD軌道錯(cuò)開。在AB段的A端固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧自然伸長時(shí)剛好位于B端,現(xiàn)在B端放置一個(gè)小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))但不栓接,小環(huán)的質(zhì)量為m=0.01kg,現(xiàn)推動(dòng)小環(huán)壓縮彈簧d后釋放,小環(huán)恰好能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。已知小環(huán)只在軌道BC、CD、HK上受到摩擦力,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,彈簧彈性勢(shì)能與彈簧彈性形變量的二次方成正比。不計(jì)空氣阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.則:
(1)求小環(huán)在B點(diǎn)的速度大小v;
(2)某次實(shí)驗(yàn),彈簧壓縮量為2d,求小環(huán)在E處對(duì)軌道的壓力;
(3)小環(huán)能否停在HK上?若能,求出彈簧壓縮量的取值范圍;若不能,請(qǐng)說明理由。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一物體懸掛在細(xì)繩下端,由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能E與物體通過路程x的關(guān)系圖象如圖乙所示,其中0~x1過程的圖象為曲線,x1~x2過程的圖象為直線(忽略空氣阻力)。則下列說法正確的是( )
A. 0~x1過程中物體所受拉力是變力,且一定不斷減小
B. 0~x1過程中物體的動(dòng)能一定增加
C. x1~x2過程中物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D. x1~x2過程中物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng),也可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在某游樂節(jié)目中,選手需要借助懸掛在高處的繩子飛越對(duì)面的高臺(tái)上。一質(zhì)量m的選手腳穿輪滑鞋以v0的水平速度在水平地面M上抓住豎直的繩開始擺動(dòng),選手可看作質(zhì)點(diǎn),繩子的懸掛點(diǎn)到選手的距離L,當(dāng)繩擺到與豎直方向夾角θ時(shí),選手放開繩子,選手放開繩子后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),剛好可以水平運(yùn)動(dòng)到水平傳送帶A點(diǎn),不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,取重力加速度g.下列說法中正確的是( )
A. 選手?jǐn)[動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒,放手后機(jī)械能守恒
B. 選手放手時(shí)速度大小為
C. 可以求出水平傳送帶A點(diǎn)相對(duì)水平面M的高度
D. 不能求出選手到達(dá)水平傳送帶A點(diǎn)時(shí)速度大小
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【題目】某同學(xué)預(yù)測(cè)未知電阻R(約為5)的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
電源(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻不計(jì)) 滑動(dòng)變阻器(0-5) 定值電阻(R=10)
待測(cè)電阻Rx 電流表A1:量程0--20mA 內(nèi)阻約為800
電流表A2 0---5mA 內(nèi)阻約為1000
開關(guān)S單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表__________ (選填“A1”或“A2”)
(2)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路圖要求使實(shí)驗(yàn)步驟中的電流表示數(shù)I1>I2________
(3)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路圖連接電路圖,閉合開關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器滑片p穩(wěn)至________ 端(“M”或“N”)
②閉合開關(guān)S1,將S2調(diào)至a端,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至適當(dāng)?shù)奈恢茫x出電流表示數(shù)I1:
③保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng),將S2調(diào)至b 端,讀出電流表的示數(shù)I2:
④通過計(jì)算,可知待測(cè)電阻Rx的阻值為________ (用I1、I2、R表示)
(4)下列說法能夠提高測(cè)量電阻的準(zhǔn)確程度的是_____
A.換用量程相同,內(nèi)阻約為200的電流表
B.閉合開關(guān)S,將S2調(diào)至a端,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)適當(dāng)大些
C.S2調(diào)至b端后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)適當(dāng)增大
D.將R換成一個(gè)阻值為1000的定值電阻
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,為一傳送裝置,其中AB段粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ =0.6,長為L = 0.2 m;BC段光滑,且始末端水平并具有h = 0.1 m的高度差;DEN是半徑為r = 0.4 m的光滑半圓形軌道,DN是其豎直直徑,C位于DN豎直線上,CD間的距離恰能讓小球自由通過,F(xiàn)在左端豎直墻上固定一輕質(zhì)彈簧,將一個(gè)質(zhì)量m = 0.2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))壓縮該彈簧至A點(diǎn)后靜止釋放(小球和彈簧不黏連),小球剛好能沿DEN軌道滑下。求:
(1)小球剛好能通過D點(diǎn)時(shí)速度的大小和壓縮的彈簧所具有的彈性勢(shì)能;
(2)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度的大小及受到軌道的支持力的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬板A、B與電源相連,兩板間電壓為U,距離為d。兩板之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1。圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。一束不計(jì)重力的帶電粒子沿平行于金屬板且垂直于磁場(chǎng)的方向射入金屬板間,然后沿直線運(yùn)動(dòng),從a點(diǎn)射入圓形磁場(chǎng),在圓形磁場(chǎng)中分成1、2兩束粒子,兩束粒子分別從c、d兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)。已知ab為圓形區(qū)域的水平直徑,∠cOb=60°,∠dOb=120°。不計(jì)粒子間的相互作用,下列說法正確的是
A. 金屬板A、B分別接電源的負(fù)極、正極
B. 進(jìn)入圓形磁場(chǎng)的粒子的速度大小為
C. 1、2兩束粒子的比荷之比為1∶3
D. 1、2兩束粒子的比荷之比為1∶2
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