【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab的電阻為r,水平放在相距為l的豎直光滑金屬導(dǎo)軌上.導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板.導(dǎo)軌上方與一可變電阻R連接,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好.重力加速度為g.
(1)調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為R1=3r,釋放導(dǎo)體棒,當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),將帶電量為+q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間,恰好能勻速通過(guò).求棒下滑的速率v和帶電微粒的質(zhì)量m.
(2)改變可變電阻的阻值為R2=4r,同樣在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí),將該微粒沿原來(lái)的中心線水平射入金屬板間,若微粒最后碰到金屬板并被吸收.求微粒在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
【答案】(1), (2)
【解析】試題分析:棒勻速下滑,安培力與重力平衡,可求解棒下滑的速率。由于帶電微粒在板間勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡可求帶電微粒的質(zhì)量;電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn),由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可求微粒在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(1)棒勻速下滑,有
回路中的電流
將R1=3r代入棒下滑的速率
金屬板間的電壓U=IR1
帶電微粒在板間勻速運(yùn)動(dòng),有
聯(lián)立解得帶電微粒的質(zhì)量
(2)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑,回路電流保持不變,金屬板間的電壓
電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn),有
,
聯(lián)立解得微粒在金屬板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
【題型】解答題
【結(jié)束】
44
【題目】如圖所示,光滑水平面上一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L的木板右端靠豎直墻壁.質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端時(shí)速度恰好為零.
(1)求小滑塊與木板間的摩擦力大;
(2)現(xiàn)小滑塊仍以水平速度v0從木板的右端向左滑動(dòng),求小滑塊在木板上的滑行距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1,原線圈兩端接入穩(wěn)定的正弦交流電源u=220sin 314t(V);副線圈接有電阻R,并接有理想電壓表和理想電流表。下列結(jié)論正確的是
A. 電壓表讀數(shù)為55V
B. 若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍,則電流表的讀數(shù)減小到原來(lái)的一半
C. 若僅將R的阻值增加到原來(lái)的2倍,則輸入功率也增加到原來(lái)的2倍
D. 若R的阻值和副線圈匝數(shù)同時(shí)增加到原來(lái)的2倍,則輸出功率增加到原來(lái)的2倍
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓柱體B放在水平地面上,其左側(cè)有半徑為R、質(zhì)量為m的半圓柱體A,右側(cè)有質(zhì)量為m的長(zhǎng)方體木塊C,現(xiàn)用水平向左的推力推木塊C,使其緩慢移動(dòng),直到圓柱體B恰好運(yùn)動(dòng)到半圓柱體A的頂端,在此過(guò)程中A始終保持靜止.已知C與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,重力加速度為g.求:
(1) 圓柱體B下端離地高為 時(shí),地面對(duì)木塊A的支持力;
(2) 木塊C移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中水平推力的最大值;
(3) 木塊C移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中水平推力所做的功.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑水平地面上,并排停放著高度相同,質(zhì)量分別為MA=1 kg、MB=2 kg的平板小車,小車A上表面光滑,小車B上表面粗糙,長(zhǎng)度均為L.一質(zhì)量為m=0.5 kg的滑塊C,以v0=5 m/s的水平初速度滑上靜止在光滑水平面的平板小車A,最后恰好沒有從小車B上滑下.求:
①最終小車A和小車B的速度大小vA和vB;
②整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能E.
【答案】(1)vA=0, vB=1m/s (2) E=5J
【解析】①由于小車A上表面光滑,滑塊C在水平方向?qū)?/span>A沒有作用,小車A始終靜止,vA=0
滑塊C和小車B水平方向動(dòng)量守恒,有
解得vB=1 m/s
②整體的動(dòng)能減少量完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,有
解得E=5J
【題型】解答題
【結(jié)束】
61
【題目】在某一真空空間內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系y軸右側(cè)加有如圖(b)所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),取方向向外為正, 后該空間不存在磁場(chǎng).在t=0時(shí)刻,從原點(diǎn)O處向第一象限發(fā)射一比荷為的帶正電粒子(重力不計(jì)),速度大小v0=103 m/s、方向與x軸正方向成30°角,設(shè)P點(diǎn)為粒子從O點(diǎn)飛出后第2次經(jīng)過(guò)x軸的位置.則
(1)OP間的距離為多大;
(2)如果將磁場(chǎng)撤去,在y軸右側(cè)加上平行于紙面,垂直于入射速度方向且斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子仍從O點(diǎn)以與原來(lái)相同的速度v0射入,粒子也經(jīng)過(guò)P點(diǎn),求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(保留整數(shù)).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng),它由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成.發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).矩形線圈通過(guò)滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動(dòng)觸頭P上下滑動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻.以線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列判斷正確的是( )
A. 若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置,則變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值最大
B. 發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωsinωt
C. 當(dāng)用電量增加時(shí),為使用戶電壓保持不變,滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)
D. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),變壓器原線圈兩端的電壓將升高
【答案】AC
【解析】當(dāng)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí),感應(yīng)電流最大,變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值最大,故A正確;從垂直中性面計(jì)時(shí),則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt,故B錯(cuò)誤;用電量增加時(shí),根據(jù)功率P=UI,當(dāng)電壓不變,電流增大,則導(dǎo)線中電壓損失變大,用戶得到的電壓減小,則為使用戶電壓保持不變,觸頭P向上移動(dòng),故C正確;當(dāng)觸頭P向下移動(dòng),只會(huì)改變副線圈的電流,從而改變?cè)圈的電流,不會(huì)改變?cè)圈的電壓,故D錯(cuò)誤.故選AC.
點(diǎn)睛:考查瞬時(shí)表達(dá)式的書寫時(shí),關(guān)注線圈的開始計(jì)時(shí)位置,得出最大值,區(qū)別與有效值,理解電阻的變化,只會(huì)改變電流與功率,不會(huì)影響電壓的變化.
【題型】多選題
【結(jié)束】
40
【題目】如圖所示,傾角為θ的光滑斜面足夠長(zhǎng),一質(zhì)量為m的小物體,在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,力F做功為60J,此后撤去力F,物體又經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間t回到斜面底端,若以地面為零勢(shì)能參考面,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 物體回到斜面底端的動(dòng)能為60J
B. 恒力F=2mgsinθ
C. 撤去力F時(shí),物體的重力勢(shì)能是45J
D. 動(dòng)能與勢(shì)能相等的時(shí)刻一定出現(xiàn)在撤去力F之后
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在光滑水平面上的兩個(gè)小 球發(fā)生彈性正碰,兩小球的質(zhì)量分別為 m1 和 m2,圖乙為它們碰撞前后的 x-t 圖象,以向右為正方向。由此可以判斷,以下四個(gè)選項(xiàng)中圖像所描述的碰撞過(guò) 程不可能發(fā)生的是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】世界一級(jí)方程式賽車(F1)是一項(xiàng)追求極速的運(yùn)動(dòng)。如圖是一段賽道的中心 線的示意圖(賽道路面寬度沒有畫出),彎道 1、彎道 2 可看作兩個(gè)不同水平面上的圓 弧,圓心分別為 O1、O2,彎道中心線半徑分別為 r1=10m,r2=20m,彎道 2 比彎道 1 高 h=12m,有一直道與兩彎道相切,質(zhì)量 m=1200kg 的汽車通過(guò)彎道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng), 路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是車重的 1.25 倍,行駛時(shí)要求汽車不打滑。
(1)求汽車沿彎道 1 中心線行駛的最大速度 v1;
(2)汽車以 v1 進(jìn)入直道,以 P=30kW 的恒定功率直線行駛了 t=8s 進(jìn)入彎道 2,此時(shí)速 度恰為通過(guò)彎道 2 中心線的最大速度,求直道上除重力外的阻力對(duì)汽車做的功 W;
(3)汽車從彎道 1 的 A 點(diǎn)進(jìn)入,從同一直徑上的 B 點(diǎn)駛離,車手會(huì)利用路面寬度,用最 短時(shí)間勻速安全通過(guò)彎道。設(shè)路寬 d=10m,求此最短時(shí)間 t(A、B 兩點(diǎn)都在軌道的中心線 上,計(jì)算時(shí)視汽車為質(zhì)點(diǎn))。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,邊長(zhǎng)為a的閉臺(tái)正三角形金屬框架,左邊豎直且與磁場(chǎng)右邊界平行,完全處于垂直框架平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,F(xiàn)用力將框架水平向右勻速拉出磁場(chǎng),則下列表示框架中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流I、安培力F及拉力功率P的圖象與這一過(guò)程相符的是
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)的高鐵技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位,高鐵(如圖甲所示)在行駛過(guò)程中非常平穩(wěn),放在桌上的水杯幾乎感覺不到晃動(dòng).圖乙為高鐵車廂示意圖,A、B兩物塊相互接觸放在車廂里的水平桌面上,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大,車在平直的鐵軌上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),AB相對(duì)于桌面始終保持靜止,下列說(shuō)法正確的是( )
A. A受到2個(gè)力的作用 B. B受到3個(gè)力的作用
C. A、B均受到桌面向右的摩擦力 D. B受到A對(duì)它向右的彈力
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