【題目】如圖甲所示,水平面上矩形虛線區(qū)域內(nèi)有豎直方向的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示(圖中B0、t0已知).邊長為L、電阻為R的單匝正方形導線框abcd放置在水平面上,一半在磁場區(qū)內(nèi),由于水平面粗糙,線框始終保持靜止.
(1) 求0~2t0時間內(nèi)通過線框?qū)Ь截面的電荷量q;
(2) 求0~3t0時間內(nèi)線框產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3) 通過計算,在圖丙中作出0~6t0時間內(nèi)線框受到的摩擦力f隨時間t的變化圖線(取水平向右為正方向).
【答案】(1) (2) (3) 如圖
【解析】試題分析:由法拉第電磁感應定律求出0~2t0時間內(nèi)線框產(chǎn)生的電動勢,再結合閉合電路歐姆定律和電量表達式即可求出通過線框?qū)Ь截面的電荷量q;求出0~3t0時間內(nèi)的電流,在根據(jù)即可求出熱量;因線框始終保持靜止,根據(jù)平衡條件求出摩擦力即可解題。
(1) 設0~2t0時間內(nèi)線框產(chǎn)生的電動勢為E1,由法拉第電磁感應定律有:
產(chǎn)生的感應電流為:
通過的電荷量為:q=I1·(2t0)
聯(lián)立解得:
(2) 設2t0~3t0時間內(nèi)線框產(chǎn)生的電動勢為E2,感應電流為I2,同理有
產(chǎn)生的感應電流為:
產(chǎn)生的焦耳熱為:
解得:
(3) 0~2t0時間內(nèi)ab邊受到的安培力方向水平向右,其大小:
受到方向水平向左的摩擦力大小為:
2t0~3t0時間內(nèi)ab邊受到的安培力方向水平向左,其大小為:
受到方向水平向右的摩擦力大小為:
再由B t圖畫出摩擦力f隨時間t的變化圖線如圖所示
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【題目】在中國航天驕人的業(yè)績中有這些記載:“天宮二號”在離地面343km的圓形軌道上飛行,繞地球運動的周期為T;“嫦娥三號”在距月球表面高度為200km的圓形軌道上飛行;“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)由“同步衛(wèi)星”(地球靜止軌道衛(wèi)星,在赤道平面,距赤道的高度約為36000km)和“傾斜同步衛(wèi)星”(周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等,但不定點于某地上空)等組成。引力常量為G,下列說法正確的是
A. 地球平均密度大于
B. “天宮二號”的線速度大于“同步衛(wèi)星”的線速度
C. “同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”同周期、同軌道半徑,且兩者的軌道在同一平面內(nèi)
D. “嫦娥三號”與地球的距離小于“同步衛(wèi)星”與地球的距離
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【題目】如圖所示,、、…、為連續(xù)的彈性介質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點,點為波源,時刻從平衡位置開始向上做簡諧運動,振幅為,周期為。在波的傳播方向上,后一質(zhì)點比前一質(zhì)點遲開始振動。時,軸上距點2.0m的某質(zhì)點第一次到達最高點,則 。
A. 該機械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為
B. 該機械波的波長為2m
C. 圖中相鄰質(zhì)點間距離為0.5m
D. 當點經(jīng)過的路程為9cm時,點經(jīng)過的路程為12cm
E. 當點在平衡位置向下振動時,點位于平衡位置的上方
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【題目】水平地面上放有一長為L=5.5 m、質(zhì)量為M=1 kg的小車,小車與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1。在其左端放一質(zhì)量m=3 kg的可視為質(zhì)點的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2。現(xiàn)對物塊施加一水平向右、大小為18 N的水平拉力F,經(jīng)過t1=2 s后撤去外力F。已知小車的上表面離地面的高度h=0.8 m,重力加速度g=10 m/s2。
(1)求2 s末物塊及小車的速度分別是多少?
(2)通過分析計算說明,物塊能否從小車上滑出。如果不能,求物塊停在小車上的位置;如果能,請計算出物塊剛落地時,到小車右端的距離。
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【題目】氫原子能級圖如圖所示,大量處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài),發(fā)射出的光照射光電管陰極K,測得遏止電壓為7.91 V,則陰極K的逸出功W=________eV;在氫原子巴爾末系(氫原子從n≥3能級直接躍遷到n=2能級形成的譜線)中有________種頻率的光照射該光電管不能發(fā)生光電效應.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球用細線拴住放在光滑斜面上,斜面足夠長,傾角為α的斜面體置于光滑水平面上,用水平力F推斜面體使斜面體緩慢地向左移動,小球沿斜面緩慢升高(細繩尚未到達平行于斜面的位置).在此過程中( )
A. 繩對小球的拉力減小
B. 斜面體對小球的支持力減少
C. 水平推力F減小
D. 地面對斜面體的支持力不變
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【題目】某同學在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中:
(1)為了精確地測出金屬絲的電阻,需用歐姆表對金屬絲的電阻粗測,用多用電表“×1”歐姆擋粗測其電阻示數(shù)如圖甲,則阻值為________Ω。
(2)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,從圖乙中可以讀出該金屬絲的直徑d=________mm。
(3)除刻度尺、金屬絲Rx、螺旋測微器外,實驗室還提供如下器材,為使測量盡量精確,電流表應選___________(選填“A1”或“A2”),電壓表應選________(選填“V1”或“V2”)。
電源E(電動勢為3 V、內(nèi)阻約為0.5 Ω)
滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)
電流表A1(量程0.6 A、內(nèi)阻約為2 Ω)
電流表A2(量程1 A、內(nèi)阻約為1 Ω)
電壓表V1(量程15 V、內(nèi)阻約為3 000 Ω)
電壓表V2(量程3.0 V、內(nèi)阻約為1 000 Ω)
開關一只、導線若干
(4)在測量金屬絲Rx阻值時,要求電壓從零開始調(diào)節(jié),并且多次測量,請在圖丙中畫完整測量金屬絲Rx阻值的電路圖(圖中務必標出選用的電表、電阻和滑動變阻器的符號) ________。
(5)若用刻度尺測得金屬絲的長度為L,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為d,電流表的讀數(shù)為I,電壓表的讀數(shù)為U,則該金屬絲的電阻率表達式為ρ=________(用L、d、I、U表示)。
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【題目】用如圖所示的裝置可以測量液體的密度。將一個帶有閥門的三通U形管倒置在兩個裝有液體的容器中,用抽氣機對U形管向外抽氣,再關閉閥門K,已知左邊液體的密度為ρ1,左右兩邊液柱高度分別為h1、h2,下列說法正確的是( )
A. 實驗中必須將U形管內(nèi)抽成真空
B. 關閉閥門K后,管內(nèi)氣體壓強大于管外大氣壓
C. 右邊液體的密度ρ2=ρ1h1/h2
D. 右邊液體的密度ρ2=ρ1h2/h1
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【題目】如圖甲所示,輕質(zhì)彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的小物塊從輕彈簧上方且離地高度為h1的A點由靜止釋放,小物塊下落過程中的動能Ek隨離地高度h變化的關系如圖乙所示,其中h2~h1段圖線為直線。已知重力加速度為g,則以下判斷中正確的是
A. 當小物塊離地高度為h2時,小物塊的加速度恰好為零
B. 當小物塊離地高度為h3時,小物塊的動能最大,此時彈簧恰好處于原長狀態(tài)
C. 小物塊從離地高度為h2處下落到離地高度為h3處的過程中,彈簧的彈性勢能增加了mg(h2-h3)
D. 小物塊從離地高度為h1處下落到離地高度為h4處的過程中,其減少的重力勢能恰好等于彈簧增加的彈性勢能
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