【題目】如圖甲所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間距離L=0.5m,所在平面與水平面成θ=37o角,M、P兩端接有阻值為R=0.8Ω的定值電阻。質(zhì)量為m=0.5kg、阻值為r=0.2Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時(shí)刻開(kāi)始ab棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F作用,由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,ab棒受到的安培力的大小隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示(t1=2s時(shí),安培力F1=2N)。求:
(1)t=2s末金屬棒兩端電壓Uab;
(2)從t=0到t=2s過(guò)程中通過(guò)電阻R橫截面上的電量q;
(3)t=2s末電路熱功率P熱與拉力的瞬時(shí)功率P之比。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:寫(xiě)出導(dǎo)體棒ab受安培力的表達(dá)式,結(jié)合圖象根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求出t=2s末金屬棒兩端電壓Uab;根據(jù)即可求出電荷量;分別根據(jù)和求出相應(yīng)的功率,即可得出功率之比。
(1)導(dǎo)體棒ab受安培力: ,
當(dāng)F=2N時(shí),v=2m/s
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=BLv=2V
可得金屬棒兩端電壓為:Uab=V
(2)由安培力的大小隨時(shí)間變化的圖象可知,速度為:v=at
由閉合電路歐姆定律可得電流為:
則0到2s平均電流
可得電荷量為:
(3)在2s末的瞬時(shí)電流為:
熱功率為:
對(duì)導(dǎo)體棒ab:
解得:
拉力F功率為:
所以t=2s時(shí)電路熱功率P熱與拉力的瞬時(shí)功率P之比:4:11
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線間的距離為2L,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈,ad與bc間的距離為2L且均與ab相互垂直,ad邊長(zhǎng)為2L,bc邊長(zhǎng)為3L,t=0時(shí)刻,c點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界重合現(xiàn)使線圈以恒定的速度沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,取a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,線圈中感應(yīng)電流I及ab間電勢(shì)差Uab隨位移x變化的關(guān)系圖線可能是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用回旋加速器分別加速某一元素的一價(jià)正離子和二價(jià)正離子,粒子開(kāi)始釋放的位置均在A點(diǎn),加速電壓相同,則關(guān)于一價(jià)正離子和二價(jià)正離子的加速,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A. 獲得的最大速度之比為1:2
B. 獲得的最大動(dòng)能之比為1:4
C. 加速需要的交變電壓的頻率之比為2:1
D. 經(jīng)加速電場(chǎng)加速的次數(shù)之比為1:2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的各部分均光滑,水平部分套有質(zhì)量為mA=3kg的小球A,豎直部分套有質(zhì)量為mB=2kg的小球B,A、B之間用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連。在水平外力F的作用下,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),且,,重力加速度g=10m/s2.
(1)求水平拉力F的大小和水平桿對(duì)小球A彈力的大小;
(2)若改變水平力F大小,使小球A由靜止開(kāi)始,向右做加速度大小為4.5m/s2的勻加速面線運(yùn)動(dòng),求經(jīng)過(guò)拉力F所做的功.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年我國(guó)將實(shí)施探月工程第三期任務(wù),將發(fā)射嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器,她是我國(guó)首個(gè)能夠在地球以外的其他星體上實(shí)現(xiàn)降落并自動(dòng)返回的探測(cè)器,她將在月球上降落并實(shí)施采集月球樣品的任務(wù)。如圖所示為嫦娥五號(hào)降落月面的過(guò)程示意圖,設(shè)月球半徑為R,假設(shè)“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在距月球表面高度為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行周期為T,到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II,到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí),再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道III繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后將實(shí)施降落月球表面任務(wù),已知引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是
A. 月球的質(zhì)量可表示為
B. “嫦娥五號(hào)”在A、B點(diǎn)變軌過(guò)程中動(dòng)能均增大
C. “嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道III和軌道II上的周期均小于T
D. “嫦娥五號(hào)”探測(cè)器從遠(yuǎn)月點(diǎn)A向近月點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,速度變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】當(dāng)月球到達(dá)近地點(diǎn)又正好是滿月時(shí),月亮看起來(lái)比平時(shí)大14%、亮30%,這時(shí)就稱為超級(jí)月亮。2017年12月3日出現(xiàn)了2017年的第一次也是最后一次“超級(jí)月亮”。如圖所示是月球繞地球運(yùn)動(dòng)的示意圖,已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面的高度為h1,近地點(diǎn)距地面的高度為則下列說(shuō)法正確的是
A. 地心與月心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積
B. 月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度大于
C. 月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)的速率比為
D. 月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)加速度大小的比為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】空間存在一靜電場(chǎng),電場(chǎng)中的電勢(shì)隨x的變化規(guī)律如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A. x=4m處電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零
B. x=4m處電場(chǎng)方向一定沿x軸正方向
C. 電荷量為e的負(fù)電荷沿x軸從0點(diǎn)移動(dòng)到x=6m處,電勢(shì)能增大8eV
D. 沿x軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一根足夠長(zhǎng)的粗金屬棒MN固定放置,它的M端連一個(gè)定值電阻R,定值電阻的另一端連接在金屬軸O上,另外一根長(zhǎng)為l的金屬棒ab,a端與軸O相連,b端與MN棒上的一點(diǎn)接觸,此時(shí)ab與MN間的夾角為?臻g存在著方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,F(xiàn)使ab棒以O(shè)為軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周,角速度大小為ω,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與MN棒接觸良好,兩金屬棒及導(dǎo)線的電阻都可忽略不計(jì)。
(1)求出電阻R中有電流存在的時(shí)間;
(2)求出這段時(shí)間內(nèi)流過(guò)電阻R的總電量;
(3)寫(xiě)出這段時(shí)間內(nèi)電阻R兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
試題分析:(1)當(dāng)金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)900時(shí),電阻R上有電流,故時(shí)間為:;
(2)流過(guò)電阻R的總電量 ;
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí),由正弦定理,有,又,得
考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律
【題型】解答題
【結(jié)束】
18
【題目】如圖甲所示,物塊A、B的質(zhì)量分別是mA=4.0kg和mB=3.0kg。用輕彈簧拴接,放在光滑的水平地面上,物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸。另有一物塊C從t=0時(shí)以一定速度向右運(yùn)動(dòng),在t=4s時(shí)與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開(kāi),物塊C的v-t圖像如圖乙所示。求:
(1)物塊C的質(zhì)量 m C;
(2)從物塊 C與 A相碰到 B離開(kāi)墻的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧對(duì)A物體的沖量大小。
(3) B離開(kāi)墻后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,M點(diǎn)與N點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上,兩個(gè)質(zhì)量相等的帶正電荷的粒子,以相同的速度分別從M點(diǎn)和N點(diǎn)同時(shí)垂直進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)兩粒子的重力和粒子間的庫(kù)侖力。已知兩粒子都能經(jīng)過(guò)P點(diǎn),在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的
A. 從N點(diǎn)進(jìn)入的粒子先到達(dá)P點(diǎn)
B. 從M點(diǎn)進(jìn)入的粒子先到達(dá)P點(diǎn)
C. 粒子在到達(dá)P點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能都減小
D. 從M點(diǎn)進(jìn)入的粒子的電荷量小于從N點(diǎn)進(jìn)入的粒子的電荷量
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