【題目】如圖所示,固定于水平面的平行直導(dǎo)體軌道MN 和 PQ 處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,M、P之間接有阻值為R 的定值電阻。導(dǎo)體棒 ab 在與其垂直的向右的水平恒力作用下,在導(dǎo)體軌道上以速度v 向右做勻速運(yùn)動,且ab棒始終與導(dǎo)體軌道形成閉合電路。已知ab棒的電阻為r,其長度L恰好等于平行R軌道的間距,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。忽略摩擦阻力,不計其它電阻。求:
(1)ab棒兩端的電勢差U,并判斷其兩端電勢的高低;
(2)ab 棒向右勻速運(yùn)動時所受的安培力F;
(3)驅(qū)動ab 棒運(yùn)動的外力的功率、ab 棒所受安培力的功率、電路發(fā)熱的功率,并從能的轉(zhuǎn)化和守恒的角度,簡要敘述三者之間的關(guān)系。
【答案】(1),端電勢高于端;(2),水平向左;(3)見解析
【解析】
(1)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的動生電動勢為
根據(jù)右手定則可知棒電流方向?yàn)?/span>,所以端電勢高于端,則
(2)結(jié)合閉合電路歐姆定律可知,導(dǎo)體棒所受安培力為
根據(jù)左手定則可知安培力水平向左。
(3)導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動,驅(qū)動棒的外力與安培力等大反向,所以驅(qū)動ab 棒運(yùn)動的外力的功率全部轉(zhuǎn)化為ab 棒所受安培力的功率,安培力的功率全部用于電路發(fā)熱,轉(zhuǎn)化為電路的發(fā)熱功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a)所示,AB是一可升降的豎直支架,支架頂端A處固定一弧形軌道,軌道末端水平。一條形木板的上端鉸接于過A的水平轉(zhuǎn)軸上,下端擱在水平地面上。將一小球從弧形軌道某一位置由靜止釋放,小球落在木板上的某處,測出小球平拋運(yùn)動的水平射程x和此時木板與水平面的夾角,并算出。改變支架AB的高度,將小球從同一位置釋放,重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到多組x和,記錄的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
0.18 | 0.32 | 0.69 | 1.00 | 1.19 | 1.43 | |
x/m | 0.035 | 0.065 | 0.140 | 0.160 | 0.240 | 0.290 |
(1)在圖(b)的坐標(biāo)中描點(diǎn)連線,作出的關(guān)系圖象_____。
(2)根據(jù)圖象可知小球做平拋運(yùn)動的初速度=______m/s;實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)超過60°后,小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔,則斜面的長度為_________m。(重力加速度g取,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,)。
(3)實(shí)驗(yàn)中第________次數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯誤,可能的原因是___________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡,、是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用,根據(jù)此圖可作出正確判斷的是( 。
A.帶電粒子所帶電荷的符號
B.帶電粒子在、兩點(diǎn)的受力方向
C.帶電粒子在、兩點(diǎn)的速度何處較大
D.帶電粒子在、兩點(diǎn)的電勢能何處較大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個小孩在蹦床上做游戲,他從高處落到蹦床上后又被彈起到原高度,小孩從高處開始下落到彈回的整個過程中,他的運(yùn)動速度v隨時間t變化的圖線如圖所示,圖中只有Oa段和cd段為直線.則根據(jù)該圖線可知,蹦床的彈性勢能增大的過程所對應(yīng)的時間間隔為( )
A. 僅在t1到t2的時間內(nèi) B. 僅在t2到t3的時間內(nèi)
C. 僅在t1到t3的時間內(nèi) D. 在t1到t5的時間內(nèi)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,若按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行,并選出如圖乙所示的紙帶,回答下列問題:
(1)紙帶的__________(選填“左”或“右”)端與重物相連。
(2)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟(示意圖如圖甲所示):
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計時器接到電源的交流輸出端上;
C.用天平測量出重物的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量紙帶上打出的某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
指出其中沒有必要進(jìn)行的和操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的橫線上,并改正不恰當(dāng)?shù)牟襟E:沒有必要進(jìn)行的步驟是_______,理由是_________,操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是______,改正為__________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,擺錘A拴在長為L的輕繩一端,輕繩另一端固定在O點(diǎn),在A上放一個質(zhì)量很小的小鐵塊,現(xiàn)將擺錘拉起,使繩與豎直方向成θ角,由靜止開始釋放擺錘,當(dāng)其到達(dá)最低位置時,受到豎直擋板P的阻擋而停止運(yùn)動,之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運(yùn)動。
(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒,必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度。為了求出這一速度,還應(yīng)測量的物理量有__________。
(2)用測得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v=__________。
(3)用已知的和測得的物理量表示擺錘在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為__________。
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【題目】如圖甲所示,小滑塊與斜面及水平面間的動摩擦因數(shù)相等,斜面底端有一小段不計長度的光滑圓弧與水平面相連接.小滑塊從斜面頂點(diǎn)由靜止向下滑動,最后停在水平面上的M點(diǎn).若僅改變斜面的傾角,如圖乙、丙、丁所示,讓同樣的小滑塊從斜面頂點(diǎn)由靜止釋放,能夠運(yùn)動到M點(diǎn)的是
A.乙、丙B.丙、丁C.乙、丁D.乙、丙、丁
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【題目】某同學(xué)設(shè)計出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”,讓小球從A點(diǎn)自由下落,下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時,光電計時器記錄下小球通過光電門時間t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span> g。
(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,該實(shí)驗(yàn)還需要測量下列哪些物理量_________。
A.小球的質(zhì)量m
B.AB之間的距離H
C.小球從A到B的下落時間tAB
D.小球的直徑d
(2)小球通過光電門時的瞬時速度v =_________(用題中所給的物理量表示)。
(3)調(diào)整AB之間距離H,多次重復(fù)上述過程,作出隨H的變化圖象如圖所示,當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時,該直線斜率k0=__________。
(4)在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出—H圖象的直線斜率為k(k<k0),則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值= _______________(用k、k0表示)。
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【題目】某興趣小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證動能定理。
(1)有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計時器供實(shí)驗(yàn)選用:
A.電磁打點(diǎn)計時器
B.電火花打點(diǎn)計時器
為使紙帶在運(yùn)動時受到的阻力較小,應(yīng)選擇________(選填“A”或“B”);
(2)保持長木板水平,將紙帶固定在小車后端,紙帶穿過打點(diǎn)計時器的限位孔。實(shí)驗(yàn)中,為消除摩擦力的影響,在砝碼盤中慢慢加入沙子,直到小車開始運(yùn)動。同學(xué)甲認(rèn)為此時摩擦力的影響已得到消除。同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子,直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動?捶ㄕ_的同學(xué)是_______(選填“甲”或“乙”);
(3)消除摩擦力的影響后,在砝碼盤中加入砝碼。接通打點(diǎn)計時器電源,松開小車,小車運(yùn)動。紙帶被打出一系列點(diǎn),其中的一段如圖所示。若測得BC兩點(diǎn)之間的距離為1.24cm,則紙帶上A點(diǎn)的速度________;
(4)測出小車的質(zhì)量為M,再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L。小車動能的變化量可用算出。砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)中,小車的質(zhì)量應(yīng)______(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量,小車所受合力做的功可用算出。多次測量,若W與均基本相等則驗(yàn)證了動能定理。
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