【題目】如圖甲所示,兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.4m豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),在導(dǎo)軌末端P、Q兩點(diǎn)用兩根等長(zhǎng)的細(xì)導(dǎo)線懸掛金屬棒cd.棒cd的質(zhì)量為0.01kg,長(zhǎng)為0.2 m,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里.相距0.2 m的水平虛線MN和JK之間的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.在t=0時(shí)刻,質(zhì)量為0.02kg、阻值為0.3Ω的金屬棒ab從虛線MN上方0.2m高度處,由靜止開放釋放,下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,結(jié)果棒ab在t1時(shí)刻從上邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng),并在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng),在t2時(shí)刻從下邊界JK離開磁場(chǎng),g取10 m/s2.求:
(1)在0~t1時(shí)間內(nèi),電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;
(2)在t1~t2時(shí)間內(nèi),棒cd受到細(xì)導(dǎo)線的總拉力為多大;
(3)棒cd在0~t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.
【答案】(1) E1=0.2V (2)FT=0.2 N (3)Qcd=0.015J
【解析】(1)對(duì)棒ab自由下落過程,有t1==0.2 s
磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為
由法拉第電磁感應(yīng)定律得,0~t1時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)可得E1=0.2V
(2)由棒ab勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域可知BI2Lab=mabg
代入數(shù)據(jù),可解得I2=1A
在t1~t2時(shí)間內(nèi),對(duì)棒cd受力分析,可得FT=mcdg+B0I2Lcd
代入數(shù)據(jù),可解得FT=0.2 N
(3)棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v=gt1=2 m/s
棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)后的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2=BLabv=0.4 V
則Rcd=-Rab=0.1 Ω
在0~t1時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流為I1==0.5 A
棒cd在0~t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Qcd=Q1+Q2==0.015 J.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于伽利略的理想實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是永遠(yuǎn)無(wú)法做到的
B. 只要接觸面光滑,物體在水平面上就能勻速運(yùn)動(dòng)下去
C. 只要利用氣墊導(dǎo)軌,實(shí)驗(yàn)就一定能成功
D. 雖然是想象中的實(shí)驗(yàn),但是它建立在可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動(dòng),有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法不正確的是( )
A.球A的線速度必定大于球B的線速度
B.球A的角速度必定等于球B的角速度
C.球A的運(yùn)動(dòng)周期必定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期
D.球A對(duì)筒壁的壓力必定大于球B對(duì)筒壁的壓力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明用照相機(jī)為同學(xué)拍照,在底片上得到的是( )
A.正立、縮小的虛像
B.正立、縮小的實(shí)像
C.倒立、縮小的虛像
D.倒立、縮小的實(shí)像
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖3所示,A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡,B燈與電阻R串聯(lián),A燈與自感系數(shù)較大的線圈L串聯(lián),其直流電阻等于電阻R的阻值.電源電壓恒定不變,當(dāng)電鍵K閉合時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A. A比B先亮,然后A熄滅 B. A、B同時(shí)亮,然后A熄滅
C. B比A先亮,最后A、B同樣亮 D. A、B同時(shí)亮,然后A逐漸變亮,B的亮度不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.如圖乙所示,氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度為d,實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間
(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條(圖丙)的寬度d = cm
(2)實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門所花時(shí)間為=1.2×10-2s ,則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為(用游標(biāo)卡尺的測(cè)量結(jié)果計(jì)算) m/s.
(3)在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、 和 (用文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示)。
(4)本實(shí)驗(yàn),重力勢(shì)能的改變量 ,動(dòng)能的改變量 (用測(cè)量的物理量符號(hào)表示),通過比較在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)二者相等,從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】照相機(jī)在拍攝建筑物時(shí),要使膠片上得到清晰的像,則膠片的位置應(yīng)在凸透鏡的( )
A.一倍焦距以內(nèi)
B.焦點(diǎn)上
C.一倍焦距與兩倍焦距之間
D.兩倍焦距以外
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=10kg的小車停放在光滑水平面上。在小車右端施加一個(gè)F=10N的水平恒力。當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到2.8m/s時(shí),在其右端輕輕放上一質(zhì)量m=2.0kg的小黑煤塊(小黑煤塊視為質(zhì)點(diǎn)且初速度為零),煤塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20。假定小車足夠長(zhǎng),g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.煤塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.小車一直做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.煤塊在3s內(nèi)前進(jìn)的位移為9m
D.小煤塊最終在小車上留下的痕跡長(zhǎng)度為2.8m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說(shuō)法,正確的是( 。
A. 速度增大時(shí),加速度也一定增大 B. 速度減小時(shí),加速度也一定減小
C. 速度為零時(shí),加速度也一定為零 D. 速度減小時(shí),加速度可能增大
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