【題目】如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=37°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。長(zhǎng)為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R,與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)電阻,其阻值也為R,F(xiàn)閉合開關(guān),給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于棒且平行于導(dǎo)軌平面向上、大小為F=3mg的恒力,使金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng),上滑位移x時(shí)速度恰達(dá)到最大速度vm。(重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(3)金屬棒由靜止開始上滑位移x的過(guò)程中,金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1)2g(2) (3)
【解析】
(1)兩物體的加速度大小相等,分析對(duì)物體和導(dǎo)體棒受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式,聯(lián)立可求得加速度大;
(2)由E=BLv可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小,再根據(jù)歐姆定律可求得電流,再根據(jù)受力分析共點(diǎn)力的平衡列式即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
(3)對(duì)勻速過(guò)程分析,根據(jù)功能關(guān)系可求得電流做功的大小。
(1) 剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),v0=0,則
由牛頓第二定律,可得:F-mgsinθ =ma
解得:;
(2) 當(dāng)速度達(dá)到vm時(shí),則a=0,依據(jù)平衡條件,則有,
F=mgsinθ +F安max;
安培力大小,F安max=BImL,
而閉合電路歐姆定律,
切割感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em=BLvm;
聯(lián)立解得:;
(3) 由動(dòng)能定理,可得:Fx-mgxsinθ- -W安克=
而W安克=Q
因此棒中產(chǎn)生熱量
聯(lián)立解得:。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,圖中五點(diǎn)均在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,它們剛好是一個(gè)圓的四個(gè)等分點(diǎn)和圓心.已知電場(chǎng)線與圓所在平面平行.下列有關(guān)圓心O和等分點(diǎn)a的電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度的相關(guān)描述正確的是( )
A. a點(diǎn)的電勢(shì)為4V
B. a點(diǎn)的電勢(shì)為-2 V
C. O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向指向a點(diǎn)
D. O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向指向電勢(shì)為2 V的點(diǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示,發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V,輸電線總電阻為r,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220 V的用電器正常工作,則( )
A. >
B. <
C. 升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓
D. 升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在水平桌面上固定有寬度為d、電阻可忽略的U形導(dǎo)軌;均勻磁場(chǎng)的方向垂直于U 形導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=B0(1+kt),式中B0、k為大于零的常量。在與導(dǎo)軌左端相距l處放置一垂直于導(dǎo)軌的光滑導(dǎo)體棒,并用外力將其固定。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,阻值為R,與導(dǎo)軌接觸良好。
(1)求回路中感應(yīng)電流的大;
(2)在t=t0時(shí)撤去外力,求撤去外力后瞬間導(dǎo)體棒所受安培力的大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m=1kg、大小不計(jì)的物塊,在水平桌面上向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度為v=4m/s,此物塊施加F=6N方向向左的恒力,一段時(shí)間后撤去拉力,物塊剛好能回到O點(diǎn),已知與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)此過(guò)程中物塊到0點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離
(2)撤去F時(shí)物塊到0點(diǎn)的距離
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一平面內(nèi)同時(shí)向同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的位移時(shí)間圖像如圖所示,其中①是頂點(diǎn)過(guò)原點(diǎn)的拋物線的一部分,②是通過(guò)(0,3)的一條直線,兩圖像相交于坐標(biāo)為(3,9)的P點(diǎn),則下列說(shuō)法不正確是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)A做初速度為零,加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B. 質(zhì)點(diǎn)B以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C. 在前3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)A比B向前多前進(jìn)了6m
D. 在前3s內(nèi),某時(shí)刻A、B速度相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí),先配制好濃度(單位體積溶液中含有純油酸的體積)為η的油酸酒精溶液,并得到1滴油酸酒精溶液的體積為V用注射器在撒有均勻痱子粉的水面上滴l滴油酸酒精溶液,在水面上形成油酸薄膜,待薄膜形狀穩(wěn)定后測(cè)量出它的面積為S.關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是
A. 水面形成的油酸薄膜的體積為V
B. 撒痱子粉是為了便于確定出油酸薄膜的輪廓
C. 根據(jù)可以估測(cè)油酸分子的直徑
D. 根據(jù)可以估測(cè)油酸分子的直徑
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩位同學(xué)在赤道附近做如圖所示的搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn),把一條長(zhǎng)約10m的電線兩端與靈敏電流計(jì)連接形成閉合電路,迅速勻速搖動(dòng)電線,以下說(shuō)法正確的是
A. 搖繩的兩位同學(xué)沿東西方向站立時(shí)電流較大,且是交變電流
B. 搖繩的兩位同學(xué)沿東西方向站立時(shí)電流較大,且是直流電
C. 搖繩的兩位同學(xué)沿南北方向站立時(shí)電流較大,且是直流電
D. 搖繩的兩位同學(xué)沿南北方向站立時(shí)電流較大,且是交變電流
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中正確的是
A. 比結(jié)合能小的原子核裂變或聚變成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收核能
B. 光電效應(yīng)和康苦頓效應(yīng)深人揭示了光的粒子性。前者表明光子具有能量后者表明光子除了具有能量外還具有動(dòng)量
C. 某種元素的半衰期為T,經(jīng)過(guò)2T時(shí)間后該元素完全變成了另一種元素
D. 按照玻爾理論,氫原子核外電子從半輕較小的軌道躍遷到半輕較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,原子總能量也減小
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