【題目】間距為l=0.5m兩平行金屬導(dǎo)軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成,如圖所示,傾斜部分導(dǎo)軌的傾角θ=30°,上端連有阻值R=0.5Ω的定值電阻且傾斜導(dǎo)軌處于大小為B1=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。水平部分導(dǎo)軌足夠長,圖示矩形虛線框區(qū)域存在大小為B2=1T、方向豎直向上的勻強磁場,磁場區(qū)域的寬度d=3m,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻r=0.5Ω、長l=0.5m的導(dǎo)體棒ab從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達到穩(wěn)定速度v0后進入水平導(dǎo)軌,當(dāng)恰好穿過B2磁場時速度v=2m/s,已知導(dǎo)體棒穿過B2磁場的過程中速度變化量與在磁場中通過的距離滿足(比例系數(shù)k未知),運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。求:
(1)導(dǎo)體棒ab的速度v0;
(2)導(dǎo)體棒ab穿過B2磁場過程中通過R的電荷量及導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若磁場B1大小可以調(diào)節(jié),其他條件不變,為了使導(dǎo)體棒ab停留在B2磁場區(qū)域,B1需滿足什么條件。
【答案】(1)8m/s(2)1.5C;1.5 J(3)
【解析】(1)當(dāng)導(dǎo)體棒ab運動穩(wěn)定后,做勻速運動,由平衡條件知,
ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
感應(yīng)電流
聯(lián)立得
(2)穿過B2磁場過程中通過R的電荷量
聯(lián)立得 1.5C
設(shè)穿過B2磁場過程中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,則由能量守恒定律知
導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱
聯(lián)立得Q=1.5 J
(3)根據(jù)題意有, ,則若導(dǎo)體棒ab以速度v′通過B2磁場時與在磁場中通過的距離x′滿足
導(dǎo)體棒ab在B1磁場中達到穩(wěn)定速度時,由平衡條件知
又
聯(lián)立得
根據(jù)題意,
聯(lián)立以上二式并代入數(shù)據(jù)得T。
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【題目】如圖,用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空,F(xiàn)將隔板抽開,氣體會自發(fā)擴散至整個氣缸。待氣體達到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是________(選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。
A.氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同
B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大
C.在自發(fā)擴散過程中,氣體對外界做功
D.氣體在被壓縮的過程中,外界對氣體做功
E.氣體在被壓縮的過程中,氣體分子的平均動能不變
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【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中,
(1)某同學(xué)用螺旋測微器測金屬絲直徑時,測得結(jié)果如圖1所示,則該金屬絲的直徑為 mm.
(2)用量程為3V的電壓表和量程為0.6A的電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如圖2所示,則電壓表的讀數(shù)為 V,電流表的讀數(shù)為 A.
(3)用米尺測量金屬絲的長度L=0.810m.利用以上測量數(shù)據(jù),可得這種材料的電阻率為 Ωm(保留二位有效數(shù)字).
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【題目】用圖示1實驗裝置來驗證牛頓第二定律:
(1)為消除摩擦力的影響,實驗前平衡摩擦力的具體操作為:取下 , 把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié),直到輕推小車后,小車能沿木板做運動.
(2)小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,砂桶及砂的質(zhì)量用m表示,當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于砂桶及砂的重力.
(3)某次實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示.根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖2中描點并作出a﹣ 圖線 , 通過a﹣ 圖線求得合外力大小為N(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
/kg﹣1 | a/(ms﹣2) |
4.0 | 1.2 |
3.6 | 1.1 |
2.0 | 0.6 |
1.4 | 0.4 |
1.0 | 0.3 |
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【題目】甲物體從陽臺由靜止下落,已知甲在下落過程中最后2s的位移是60m.g取10m/s2 , 試求:
(1)最后2s的平均速度;
(2)陽臺離地面的高度;
(3)若甲釋放2s后,乙也從陽臺以某一豎直向下的初速度開始下落,若甲、乙同時落地,則乙下落時的初速度為多大?
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【題目】某學(xué)生選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗時,原線圈接在學(xué)生電源上,用多用電表測量副線圈的電壓.
①下列操作正確的是 ________
A.原線圈接直流電壓,電表用直流電壓擋 B.原線圈接直流電壓,電表用交流電壓擋
C.原線圈接交流電壓,電表用直流電壓擋 D.原線圈接交流電壓,電表用交流電壓擋
②該學(xué)生繼續(xù)做實驗,在電源電壓不變的情況下,先保持原線圈的匝數(shù)不變,增加副線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓增大;然后再保持副線圈的匝數(shù)不變,增加原線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓_________(選填“增大”、“減小”或“不變”).
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【題目】擺球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點高度相同,其振動圖象如圖所示。選懸掛點所在水平面為重力勢能的參考面,由圖可知( )
A. 甲、乙兩單擺擺長之比是4∶9
B. ta時刻甲、乙兩單擺的擺角相等
C. tb時刻甲、乙兩單擺的勢能差最大
D. tc時刻甲、乙兩單擺的速率相等
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【題目】將電量為-4×10-6C的電荷沿一條電場線由A點移到B點電場力做功-2.4×10-5J,再由B點移到C點電場力做功1.2×10-5J,求:
(1)電荷從A到B電勢能變化了多少?電勢差UAB=?
(2)電荷從B到C電勢能變化了多少?電勢差UBC=?
(3)若=0,則=? =?
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