【題目】如圖,兩根足夠長(zhǎng)、間距L=1m的光滑平行導(dǎo)軌豎直固定。在垂直導(dǎo)軌的虛線a1a2下方有方向如圖、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),垂直導(dǎo)軌的虛線b1b2上方有垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T(x為離b1b2的距離)、沿水平方向均勻分布的磁場(chǎng),F(xiàn)用豎直向上的力F拉質(zhì)量m=50g的細(xì)金屬桿c從b1b2以初速度v0開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),c桿保持與導(dǎo)軌垂直。同時(shí),釋放垂直導(dǎo)軌置于a1a2下質(zhì)量也為m=50g、電阻R=20Ω的細(xì)金屬桿d,d桿恰好靜止。其余電阻不計(jì),兩桿與導(dǎo)軌接觸良好,g取10m/s2。
(1)求通過(guò)桿d的電流大小及b1b2以上區(qū)域磁場(chǎng)的方向;
(2)通過(guò)分析和計(jì)算,說(shuō)明桿c做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng);
(3)以桿c從b1b2出發(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí),求其所受作用力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系式。
【答案】(1) 1A由桿d受到的安培力向上,用左手定則得到桿d中電流向左,由桿c電流方向向右,用右手定則得到磁場(chǎng)垂直紙面向外
(2) 桿c勻加速直線上升, v0=2m/s, a=5m/s2 (3) F=(0.75+)N
【解析】試題分析:d桿恰好靜止,對(duì)桿受力分析,通過(guò)平衡方程即可解得電流,再根據(jù)安培左手定則即可判斷磁場(chǎng)方向;求出速度與位移的關(guān)系式,再結(jié)合牛頓第二定律,得出桿c的運(yùn)動(dòng)情況;結(jié)合牛頓第二定律即可求桿所受作用力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系式。
(1)桿d受重力、安培力作用而平衡:
代入數(shù)據(jù)解得:
由桿d受到的安培力向上,用左手定則得到桿d中電流向左,由桿c電流方向向右,用右手定則得到磁場(chǎng)垂直紙面向外。
(2)設(shè)桿c上升到離b1b2距離為x處、切割磁感線的速率為v,由切割磁感線電動(dòng)勢(shì)公式和歐姆定律有:
代入數(shù)據(jù)解得:
符合公式,所以桿c勻加速直線上升,且初速度v0和加速度a的大小分別為:v0=2m/s a=5m/s2
(3)桿c此時(shí)受拉力F、重力、安培力作用,由牛頓第二定律有:
代入數(shù)據(jù)解得:
桿c從b1b2出發(fā)到此時(shí)位置的位移:
聯(lián)立以上解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】水平面上靜止放置一質(zhì)量為m=0.2 kg的物塊,固定在同一水平面上的小型電動(dòng)機(jī)通過(guò)水平細(xì)線牽引物塊,使物塊由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2秒末達(dá)到額定功率,其v-t圖線如圖所示,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,g=10 m/s2,電動(dòng)機(jī)與物塊間的距離足夠長(zhǎng)。求:
(1)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力大。
(2)電動(dòng)機(jī)的額定功率;
(3)物塊在電動(dòng)機(jī)牽引下,最終能達(dá)到的最大速度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電源輸入電壓不變,要使電路中電流表示數(shù)變大,可采用的方法有( )
A. 將R上的滑片向上移動(dòng)
B. 將R上的滑片向下移動(dòng)
C. 將電鍵S擲向1
D. 將電鍵S擲向2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑的水平地面上有一輛小車,甲乙兩人站在車的中間,甲開(kāi)始向車頭走,同時(shí)乙向車尾走。站在地面上的人發(fā)現(xiàn)小車向前運(yùn)動(dòng)了,這是由于( )
A. 甲的速度比乙的速度小 B. 甲的質(zhì)量比乙的質(zhì)量小
C. 甲的動(dòng)量比乙的動(dòng)量小 D. 甲的動(dòng)量比乙的動(dòng)量大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為t=0s時(shí)波源(原點(diǎn)O)沿y軸開(kāi)始振動(dòng),經(jīng)0.5s后沿+x方向、在x=0m到x=8m的區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的簡(jiǎn)諧橫波的圖像。此時(shí),平衡位置坐標(biāo)x=6m的質(zhì)點(diǎn)P已通過(guò)10cm的路程,由此可知( )
A. t=0s時(shí),波源的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
B. 此時(shí),P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向
C. 波速大小為20m/s
D. 波速大小為8m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,四分之一光滑圓弧軌道與平臺(tái)在B點(diǎn)處相切,圓弧半徑R = l m,質(zhì)量為1 kg的物塊置于A點(diǎn),A、B間距離為2 m,物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2,F(xiàn)用水平恒力F拉物塊,使之由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)撤去拉力,物塊剛好能滑到軌道最高點(diǎn)。(g = 10 m/s2)
(1)求F的大;
(2)求物塊剛滑到四分之一圓弧軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。
(3)若將四分之一圓弧軌道豎直向下平移,使圓心與B點(diǎn)重合,如圖乙所示,仍用水平恒力F拉物塊,使之由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)撤去拉力,求物塊在圓弧軌道上的落點(diǎn)與平臺(tái)的高度差。(結(jié)果可用根式表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】18世紀(jì)的英國(guó)詩(shī)人亞力山大·蒲柏寫詩(shī)贊美牛頓:“茫茫滄海夜,萬(wàn)物匿其行。天公降牛頓,處處皆光明!睂(duì)詩(shī)意理解正確的是:牛頓
A. 揭示了人類社會(huì)的規(guī)律 B. 掀起了一場(chǎng)生物學(xué)領(lǐng)域的革命
C. 推動(dòng)了人的思想啟蒙 D. 展現(xiàn)了理性的力量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物理量中,屬于國(guó)際單位制規(guī)定的,力學(xué)量所選用的一組基本量是( )
A. 長(zhǎng)度、力、時(shí)間
B. 長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間
C. 長(zhǎng)度、力、質(zhì)量
D. 速度、加速度、力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,分別用了以下兩種方法:
(1)第一組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
①該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作:
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上
B.釋放紙帶后接通電源,打出一條紙帶,并更換紙帶重復(fù)若干次
C.選擇理想的紙帶,在紙帶上取若干個(gè)連續(xù)點(diǎn),分別測(cè)出這些點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離
D.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是 ____________(填選項(xiàng)前的字母)
②若所用電源的周期為T,該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖所示的紙帶,O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)。分別測(cè)出連續(xù)點(diǎn)A、B、C與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3,重物質(zhì)量為m,重力加速度為g。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,從O點(diǎn)到B點(diǎn),重物的重力勢(shì)能的減少量等于 ______ ,動(dòng)能的增加量等于 ______ 。(用所給的符號(hào)表示)
(2)另一組同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。物體A和B系在輕質(zhì)細(xì)繩兩端跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪,讓A、B由靜止釋放(物體A質(zhì)量大于B)。1、2處分別安裝光電門,用來(lái)測(cè)量物體上的遮光片通過(guò)該處的時(shí)間。
①實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出物體A的質(zhì)量mA 、物體B的質(zhì)量mB、遮光片的寬度d、光電門1、2間的距離h 、遮光片通過(guò)光電門1、2的時(shí)間t1、t2 ,則可計(jì)算出遮光片經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)速率為___________。
② 若實(shí)驗(yàn)滿足表達(dá)式_________________________(用①中測(cè)出物理量的符號(hào)和重力加速度g表示),則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
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