【題目】如圖,豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接。絕緣的水平軌道分為三個(gè)區(qū)間:區(qū)間存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng);區(qū)間長(zhǎng)為,當(dāng)物塊經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)吸附負(fù)電荷(物塊的質(zhì)量和速度不受影響),單位時(shí)間吸附的電荷量為;足夠長(zhǎng)的區(qū)間存在方向水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場(chǎng)。整條軌道中,區(qū)間粗糙,其余光滑。質(zhì)量為的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))從斜軌道上高為的處由靜止釋放,第一次恰能返回到斜面上高為的點(diǎn)。已知(為重力加速度),物塊上的電荷在斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)被完全導(dǎo)走,忽略空氣阻力。求小物塊
(1)第一次往返過(guò)程中克服摩擦力所做的功;
(2)第一次返回剛進(jìn)入區(qū)間時(shí),所受洛倫茲力的大小和方向;
(3)第一次與最后一次在區(qū)間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差。
【答案】(1);(2),方向豎直向上;(3)
【解析】
(1)對(duì)從處釋放至回到的過(guò)程,有
①
解得第一次往返過(guò)程中克服摩擦力做的功
②
(2)由左手定則,物塊返回經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力的方向豎直向上,洛倫茲力大小
③
因,故向左、右經(jīng)過(guò)區(qū)間的速率相等,用時(shí)相同,吸附電量也相等
④
⑤
聯(lián)立③④⑤式,解得洛倫茲力大小
(3)由可推知,第一次向左經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程所受摩擦力
⑥
即物塊向左經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),只有向右經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程克服摩擦力做功,故第一次進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)的初速度滿足
解得⑦
第一次在電場(chǎng)中來(lái)回的過(guò)程,有
⑧
聯(lián)立④⑤⑦⑧式,解得在電場(chǎng)中第一次來(lái)回的時(shí)間
⑨
由第(2)問列式可推知,每次向左經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)摩擦力都是,每次向右經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)間損失的機(jī)械能均為。用表示第次向右進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)的初速度,相鄰再次進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)的初速度滿足
⑩
即每向右經(jīng)過(guò)一次磁場(chǎng)區(qū)域,減小,物塊進(jìn)入電場(chǎng)的次數(shù)
最后一次(第3次)進(jìn)入電場(chǎng)的速度滿足
最后一次(第3次)在電場(chǎng)中來(lái)回運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
故第一次跟最后一次(第3次)在電場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在粗糙的固定斜面上有一閉合金屬線圈,線圈上半部處于方向垂直斜面且分布均勻的磁場(chǎng)中,若取垂直斜面向上為磁場(chǎng)的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象(余弦函數(shù))如圖乙所示,線圈始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A. 時(shí),線圈受到沿斜面向下的摩擦力
B. 時(shí),線圈受到沿斜面向上的摩擦力
C. 內(nèi)線圈受到的摩擦力減小
D. 內(nèi)線圈受到的摩擦力先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直線A為某電源的U-I圖線,曲線B為某小燈泡L的U-I圖線的一部分,用該電源和小燈泡L串聯(lián)起來(lái)組成閉合回路時(shí)燈泡L恰能正常發(fā)光,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 此電源的內(nèi)阻為0.67 Ω
B. 燈泡L的額定電壓為3 V,額定功率為6 W
C. 把燈泡L換成阻值恒為1 Ω的純電阻,電源的輸出功率將變小,效率將變低
D. 小燈泡L的電阻隨通過(guò)電流的增大而減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某興趣小組對(duì)銅導(dǎo)線的電阻率進(jìn)行小課題研究。
(1)現(xiàn)取長(zhǎng)度為L的一捆銅導(dǎo)線,用螺旋測(cè)微器測(cè)得直徑為D,現(xiàn)欲測(cè)其電阻率,在實(shí)驗(yàn)前,事先了解到銅導(dǎo)線的電阻很小,在用伏安法測(cè)量其電阻時(shí),設(shè)計(jì)如圖所示的電路,則電壓表的另—端應(yīng)接_____(填“a”或“b”)端。
(2)測(cè)量得電壓表示數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,可得銅的電阻率_____用字母表示)。
(3)該興趣小組,發(fā)現(xiàn)用(1)所選電路得到電阻率與從課本上查閱到銅的電阻率相比__________(填“偏大”或“偏小”),但是實(shí)驗(yàn)的操作已經(jīng)十分規(guī)范,測(cè)量使用的電表也已盡可能校驗(yàn)準(zhǔn)確,下列敘述的造成這種偏差的原因你認(rèn)為正確的是:_____。
A.電流表測(cè)量值小于流經(jīng)Rx的電流值
B.電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值
C.電壓表測(cè)量值小于Rx兩端的電壓值
D.電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為電阻R1和R2的伏安特性曲線,并且把第一象限分為了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域.現(xiàn)把R1和R2并聯(lián)在電路中,消耗的電功率分別用P1和P2表示;并聯(lián)的總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1與P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是( )
A.特性曲線在Ⅰ區(qū),P1<P2
B.特性曲線在Ⅲ區(qū),P1<P2
C.特性曲線在Ⅰ區(qū),P1>P2
D.特性曲線在Ⅲ區(qū),P1>P2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,小環(huán)A套在光滑豎直桿上,小環(huán)B套在光滑水平桿上,A、B兩環(huán)用一不可伸長(zhǎng)的輕繩連接在一起。初始時(shí),用力F作用在A上,使A、B兩環(huán)均處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩處于伸直狀態(tài)且與豎直桿夾角為60°。撤去F后,小環(huán)A運(yùn)動(dòng)至輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí)的速率為v。已知A、B兩環(huán)的質(zhì)量均為m,繩長(zhǎng)為l,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是( 。
A.力F的大小為2mg,方向豎直向上
B.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小環(huán)A的機(jī)械能守恒
C.輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí),小環(huán)B的速率也為v
D.輕繩與豎直桿夾角為37°時(shí),小環(huán)A的速率為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,真空中O點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,同一平面內(nèi)距離點(diǎn)電荷r處有一個(gè)帶負(fù)電的粒子P(不計(jì)重力),該粒子在紙面內(nèi)沿垂直于它們連線的方向入射,已知空間同時(shí)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則關(guān)于粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,不可能的是( 。
A.在紙面內(nèi)以O點(diǎn)為圓心,r為半徑的圓B.初始階段為在紙面內(nèi)向右偏的曲線
C.初始階段為在紙面內(nèi)向左偏的曲線D.沿初速度方向的直線
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)欲利用圖(a)所示的電路圖測(cè)量某電容器的電容:
(1)圖(a)中電流表A1量程為300μA。為了滿足實(shí)驗(yàn)需要擴(kuò)大量程,該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖(b)所示的電路圖:
a.將開關(guān)S4斷開,閉合S3.調(diào)節(jié)R2,使A1和A2讀數(shù)均為200μA;
b.將開關(guān)S4閉合,調(diào)節(jié)R1和R2,保證A2讀數(shù)不變,則當(dāng)A1讀數(shù)是__μA時(shí),A1與R1并聯(lián)可以做為600μA的電流表使用;
(2)該同學(xué)改表后,開始利用圖(a)所示的電路圖測(cè)量電容器的電容,具體操作如下:
a.按圖(a)接好實(shí)驗(yàn)電路,在圖(c)中將缺失的導(dǎo)線用筆畫線補(bǔ)充完整;
(_______)
b.將圖(c)中單刀雙擲開關(guān)S2接“a”,記下此時(shí)電壓表讀數(shù)6.2V;
c.調(diào)節(jié)圖(c)中滑動(dòng)變阻器的滑片P至阻值最大,將單刀雙擲開關(guān)S2接“b”同時(shí)開始計(jì)時(shí),每5s或10s讀一次電流表A1(A1的表盤沒變)的示數(shù)i,記錄數(shù)據(jù);
d.以i為縱軸、t為橫軸,在坐標(biāo)紙上繪制點(diǎn),請(qǐng)用平滑曲線在圖(d)中畫出i—t圖線;
(_______)
e.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖像,估算電容器的電容C=________F。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】距水平地面高5 m的平臺(tái)邊緣放有一質(zhì)量為1 kg的木塊,一質(zhì)量為20 g的子彈水平射入木塊,并留在木塊內(nèi),木塊在子彈的沖擊下掉落到水平地面上,測(cè)得木塊落地位置到平臺(tái)邊緣的水平距離為3 m。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)子彈射入木塊前瞬間的速度大;
(2)子彈射入木塊的過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)能。
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