【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的粗糙平行直導(dǎo)軌與水平面成α角放置,兩導(dǎo)軌間距為l,軌道上端接一電容為C的電容器.導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上.一質(zhì)量為m的金屬棒在沿平行斜面的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng).已知重力加速度大小為g,金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,忽略所有電阻,求:
(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系;
(2)回路中的電流強(qiáng)度大。
【答案】(1)Q=CBlv (2)
【解析】
(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);再與相結(jié)合求出電荷量與速度的關(guān)系式.
(2)由動(dòng)量定理求解加速度大小,再由電流強(qiáng)度的定義式求解電流強(qiáng)度大。
(1)設(shè)金屬棒下滑的速度大小為v,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=Blv
平行板電容器兩極板之間的電勢(shì)差為:U=E
設(shè)此時(shí)電容器極板上積累的電荷量為Q,按定義有:
得:Q=CBlv
(2)設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)t時(shí)間的速度為v,
根據(jù)動(dòng)量定理可得:Ft-μmgcosαt-mgsinαt-BIlt=mv﹣0,
根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得:Q=It=CBlv
解得:
可見(jiàn)導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線通有恒定電流I,當(dāng)線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線時(shí),線框中感應(yīng)電流的方向是:( )
A. 先abcd,后dcba,再abcd
B. 先abcd,后dcba
C. 始終dcba
D. 先dcba,后abcd,再dcba
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(甲)為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線,其中RB表示有磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值,R0表示無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值。為測(cè)量某磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,需先測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值。
(1)某同學(xué)首先測(cè)量待測(cè)磁場(chǎng)中磁敏電阻的阻值,利用下面提供的器材,請(qǐng)將圖(乙)中的導(dǎo)線補(bǔ)充完整__________。
提供的器材如下:
A.磁敏電阻,無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值R0=140
B.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約20
C.電流表A,量程2.5mA,內(nèi)阻RA=100
D.電壓表V,量程3V,內(nèi)阻約3k
E.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)
F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干
(2)正確接線后。測(cè)量數(shù)據(jù)如下表,請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù)在圖丙中描點(diǎn)作圖_______:
(3)根據(jù)U—I圖像盡可能準(zhǔn)確的求出磁敏電阻的阻值RB=___,結(jié)合圖甲可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_______T。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列筒諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線為t=0時(shí)刻的波形圈,1.5s時(shí)第一次出現(xiàn)虛線所示的波形圖。則該波的波速為___________m;t=2.5s時(shí),x=5m處介質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為___________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(a),某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源,紙帶等。回答下列問(wèn)題:
(1)鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______(用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)
(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開(kāi)始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出)。重力加速度為9.8 m/s2?梢杂(jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____________(結(jié)果保留2位小數(shù))。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖甲所示區(qū)域(圖中直角坐標(biāo)系Oxy的一、三象限)內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里,大小為B,半徑為l,圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線框回路電阻為R.
(1)求線框中感應(yīng)電流的最大值I0和交變感應(yīng)電流的頻率f;
(2)在圖乙中畫出線框在一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象(規(guī)定與圖中線框的位置相應(yīng)的時(shí)刻為t=0)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)量為m=2000 kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過(guò)程中,司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌。立即剎車。剎車過(guò)程中,汽車所受阻力大小隨時(shí)間變化可簡(jiǎn)化為圖(a)中的圖線。圖(a)中,0~t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間(這段時(shí)間內(nèi)汽車所受阻力已忽略,汽車仍保持勻速行駛),t1=0.8 s;t1~t2時(shí)間段為剎車系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間,t2=1.3 s;從t2時(shí)刻開(kāi)始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作,直至汽車停止,已知從t2時(shí)刻開(kāi)始,汽車第1 s內(nèi)的位移為24 m,第4 s內(nèi)的位移為1 m。
(1)在圖(b)中定性畫出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖線;
(2)求t2時(shí)刻汽車的速度大小及此后的加速度大;
(3)求剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小及t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車克服阻力做的功;司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止,汽車行駛的距離約為多少(以t1~t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車的平均速度)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,如圖所示。從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中,斜面對(duì)小物塊的作用力( 。
A. 垂直于接觸面,做功為零
B. 垂直于接觸面,做功不為零
C. 不垂直于接觸面,做功為零
D. 不垂直于接觸面,做功不為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在豎直平面內(nèi),某一游戲軌道由直軌道AB和彎曲的細(xì)管道BCD平滑連接組成,如圖所示。小滑塊以某一初速度從A點(diǎn)滑上傾角為θ=37°的直軌道AB,到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為2m/s,然后進(jìn)入細(xì)管道BCD,從細(xì)管道出口D點(diǎn)水平飛出,落到水平面上的G點(diǎn)。已知B點(diǎn)的高度h1=1.2m,D點(diǎn)的高度h2=0.8m,D點(diǎn)與G點(diǎn)間的水平距離L=0.4m,滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。
(1)求小滑塊在軌道AB上的加速度和在A點(diǎn)的初速度;
(2)求小滑塊從D點(diǎn)飛出的速度;
(3)判斷細(xì)管道BCD的內(nèi)壁是否光滑。
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