【題目】如圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上,導(dǎo)軌上端連接一個定值電阻.導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并良好接觸.斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi),存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場.現(xiàn)對a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力,使它沿導(dǎo)軌勻速向上運動,此時放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止.當(dāng)a棒運動到磁場的上邊界PQ處時,撤去拉力,a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運動一小段距離后再向下滑動,此時b棒已滑離導(dǎo)軌.當(dāng)a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時,又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運動.已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R,b棒的質(zhì)量為m,重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計.求
(1)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動的過程中,a棒中的電流強度Ia,與定值電阻R中的電流強度IR之比;
(2)a棒質(zhì)量ma;
(3)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動時所受的拉力F.
【答案】(1)2∶1 (2) (3)
【解析】試題分析:(1)a棒相當(dāng)于電源,b棒與R并聯(lián),由串并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得出兩電阻中電流之比;
(2)對b棒由受力平衡可求得Ib,由(1)可求得Ia;因a棒離開磁場后機械能守恒,故返回磁場時的速度相等,則由返回磁場時做勻速運動可由受力平衡得出a的速度,聯(lián)立各式可得出a的質(zhì)量;
(3)已知Ib,則由安培力公式可求得b受到的安培力F,再由平衡條件求拉力F.
解:(1)a棒沿導(dǎo)軌向上運動時,a棒、b棒及電阻R中的電流強度分別為Ia、Ib、IR,有
IRR=IbR ①
Ia=IR+Ib ②
由①②解得=③
(2)由于a棒在PQ上方滑動過程中機械能守恒,因而a棒在磁場中向上滑動的速度大小v1
與在磁場中向下滑動的速度大小v2相等,即 v1=v2=v ④
設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)體棒長為L.
a棒在磁場中運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv ⑤
當(dāng)a棒沿斜面向上運動時 Ib=⑥
b棒靜止,有 BIbL="mgsin" θ ⑦
向下勻速運動時,a棒中的電流為Ia′,則
Ia′=⑧
BIa′L=magsin θ ⑨
由④⑤⑥⑦⑧⑨解得 ma=m
(3)由題知導(dǎo)體棒a沿斜面向上運動時,所受拉力
F=BIaL+magsin θ
聯(lián)立以上各式解得F=mgsin θ
答:
(1)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動的過程中,a棒中的電流強度Ia與定值電阻R中的電流強度IR之比是2:1;
(2)a棒質(zhì)量ma是m.
(3)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動時所受的拉力F是mgsinθ.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】以下說法正確的是( )
A. 經(jīng)典力學(xué)理論普遍適用,大到天體,小到微觀粒子均適用
B. 經(jīng)典力學(xué)理論的成立具有一定的局限性
C. 在經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)而改變
D. 相對論與量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點),放置在質(zhì)量M=4kg的長木板左側(cè)。長木板放置在光滑的水平面上初始時,長木板與物塊一起以水平速度=2m/s向左勻速運動,在長木板的左端上方固定著一障礙物A,當(dāng)物塊運動到障礙物A處時與A發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短,無機械能損失)。而長木板可繼續(xù)向左運動,取重力加速度g=10m/s。
(1)設(shè)長木板足夠長,求物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊與長木板所能獲得的共同速率;
(2)設(shè)長木板足夠長,物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右運動所能達到的最大距離是S=0.4m,求物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)以及此過程中長木板運動的加速度的大。
(3)要使物塊不會從長木板上滑落,長木板至少應(yīng)為多長?整個過程中物塊與長木板系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國計劃在2017年發(fā)射“嫦娥四號”,它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星,主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信 息,完善月球檔案資料。已知月球的半徑為R,月球表面的重力加速度為g,引力常量 為G,嫦娥四號離月球中心的距離為r,繞月周期為T。根據(jù)以上信息可求出
A. “嫦娥四號”繞月運行的速度
B. “嫦娥四號”繞月運行的速度為
C. 月球的平均密度為
D. 月球的平均密度為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi),有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場,則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩個過程中( 。
A. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同
B. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
C. 導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同
D. 通過導(dǎo)體框截面的電量相同
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】1727年牛頓病逝,英國政府為他舉行了隆重的國葬。它的墓碑上鐫刻著:讓人們歡呼吧,這樣一位偉大的人類榮耀者曾經(jīng)來過。牛頓的偉大之處在于其理論
A. 揭示了時空的可變性
B. 對量子論的誕生創(chuàng)造了條件
C. 提出了日心說
D. 奠定了近代力學(xué)體系的基礎(chǔ)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,斜面光滑的斜劈靜止在水平地面上,放在斜劈上的物體受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下運動,斜劈保持靜止。下列說法正確的是
A. 地面對斜劈沒有摩擦力作用
B. 地面對斜劈的摩擦力方向水平向右
C. 若F增大,地面對斜劈的摩擦力也增大
D. 若F反向,地面對斜劈的摩擦力也反向
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“這種革命不是伽利略物理學(xué)對亞里士多德物理學(xué)的那種以否定為主并最終取而代之的革命。”“任何一個更為普遍的理論,都應(yīng)當(dāng)將先前所應(yīng)用的、并在廣大范圍內(nèi)所證實的理論作為一個局部情況,包含在本身之中!鄙鲜稣摂嘣u論的科學(xué)理論是
A. 經(jīng)典力學(xué)
B. 進化論
C. 量子假說
D. 相對論
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直線運動物體的加速度,電源頻率f=50Hz,在紙帶上打出的點中,選出零點,每隔4個點取1個計數(shù)點.因保存不當(dāng),紙帶被污染,如圖所示,A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點,僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離:xA=16.6mm、xB=126.5mm、xD=624.5mm.如圖所示,是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置,
(1)請指出圖中不正確的器材且寫出替換的器材____________________________。
(2)還需要的器材是(填序號)_______
A.刻度尺 B.天平和砝碼
(3)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:O是打下的第一個點,速度為零。OA間還有若干打點A、B、C是連續(xù)的三個打點,測出OA間、OB間、OC間的距離S1、S2、S3.打點計時器的周期為T,重物的質(zhì)量為M,重力加速度為g.在打點O~B的過程中,要驗證機械能守恒定律的表達式是______________。
(4)寫出一條實驗中存在的主要誤差_____________________________________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com