【題目】如圖所示,有兩光滑平行金屬導軌PQR、DEF,PQ、DE部分為半徑為r的圓弧導軌,QR、EF部分為水平導軌,圓弧部分與水平部分相切,水平部分處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導軌間距為L.兩金屬桿a、b的質(zhì)量分別為m、3m,電阻均為R.開始時,桿b與兩水平軌道垂直且靜止于磁場中,a桿從圓弧軌道上端由靜止釋放,釋放位置與水平軌道的高度差為r,求:
(1)a桿運動到圓弧末端時對軌道的壓力大小
(2)b桿的最大加速度和最大速度
【答案】(1)3mg(2)
【解析】
考查電磁感應、牛頓第二定律、動量守恒定律、動能定理知識點,根據(jù)相關(guān)規(guī)律分階段計算可得。
(1)對a沿圓弧軌道下滑過程中,根據(jù)動能定理可得:
mgr=
對a在圓弧末端,根據(jù)牛頓第二定律可得:
FN-mg=m
可得:FN=3mg
根據(jù)牛頓第三定律可得,桿a對軌道的壓力為3mg;
(2)當a桿剛進入磁場時,b的加速度最大,則有:E=BLv0
感應電流為:
I==
對b根據(jù)牛頓第二定律可得:
BIL=3ma
解得:a=;
a桿進入磁場后,a減速、b加速,二者速度相同,b的速度最大時ab所受的合外力為零,兩桿動量守恒,則有:
mv0=(m+3m)v
解得:v=。
答:(1)a桿運動到圓弧末端時對軌道的壓力3mg;
(2)b桿的最大加速度;最大速度。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學生實驗小組要測量一電壓表的內(nèi)阻,提供的器材如下:
A.待測電壓表V1(量程0~3V)
B.標準電壓表V2 (量程0~5V,內(nèi)阻約為2000Ω)
C.定值電阻R1(阻值為1200Ω)
D.定值電阻R2(阻值為3600Ω)
E.滑動變阻器R (0~200Ω)
F.電源E(6V,內(nèi)阻不計)
G.開關(guān)S、導線
(1)用多用電表歐姆檔粗測電壓表的內(nèi)阻,將多用電表選擇開關(guān)置于“”位置,進行歐姆調(diào)零后,將多用電表的________表筆(選填“紅”或“黑”)與待測電壓表的正接線柱相連,將另一支表筆與另一個接線柱相連,正確連接后多用電表指針靜止時在刻度盤上的位置如圖所示,則此電壓表內(nèi)阻的測量值為________Ω。
(2)在虛線框內(nèi)畫出設(shè)計的精確測量電壓表內(nèi)阻的電路圖________。(要求電路連接好后不能再拆改電路)
(3)為了進一步精確測量此電壓表的內(nèi)阻,除了選用電源、開關(guān)、導線、待測電壓表、標準電壓表、滑動變阻器外,定值電阻應選擇________(填各器材前面的字母)。
(4)正確連接電路后閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器使兩電壓表示數(shù)達到適當值,此時電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2,則此電壓表內(nèi)阻的測量值為RV=________(用物理量的符號表示)。
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【題目】一交流電流的圖象如圖所示,由圖可知( )
A. 用電流表測該電流,其示數(shù)為A
B. 該交流電流的頻率為0.01 Hz
C. 該交流電流通過10 Ω電阻時,電阻消耗的電功率為160W
D. 該交流電流瞬時值表達式為i=4sin100πt (A)
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【題目】如圖所示,在豎直面內(nèi)有一頂角為120°的等腰三角形,底邊AB水平,在AB兩點固定放置兩通電直導線,直導線中電流方向垂直紙面向里,大小相等。C處有一質(zhì)量為m,長度為L的直導線垂直紙面放置,當電流大小為I,方向垂直紙面向外時,恰好處靜止狀態(tài),則直導線A在C處產(chǎn)生的磁感應強度的大小為( )
A.B.C.D.
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【題目】甲、乙兩個物體在t=0時從同一地點出發(fā),兩者沿同一直線運動的v-t圖象如圖所示。規(guī)定甲的初速度方向為正,下列說法正確( )
A.乙在時加速度改變方向B.甲、乙兩物體在時距離為8m
C.甲、乙兩物體在時距離為6mD.甲、乙兩物體加速度大小相同
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【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的洗衣機脫水筒內(nèi)壁上,有一件濕衣服隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動,則( )
A.衣服隨圓筒做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供
B.圓筒轉(zhuǎn)速增大,衣服對筒壁的壓力也增大
C.圓筒轉(zhuǎn)速增大以后,衣服所受摩擦力也增大
D.圓筒轉(zhuǎn)速足夠大時,衣服上的水滴將做離心運動
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【題目】如圖所示,空間存在垂直紙面向里的磁場,磁場在豎直方向均勻分布,在水平方向非均勻分布,且關(guān)于豎直平面MN對稱。絕緣細線上端固定在M點,下端與一個粗細均勻的銅制圓環(huán)相接,F(xiàn)將圓環(huán)由P處無初速釋放,圓環(huán)第一次向右擺動最遠能到達Q處(圖中未畫出)。已知圓環(huán)始終在同一豎直平面內(nèi)擺動,則在圓環(huán)從P擺向Q的過程中,下列說法正確的是
A.位置P與Q可能在同一高度
B.感應電流方向始終逆時針
C.感應電流方向先逆時針后順時針
D.安培力方向始終與運動方向相反
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【題目】如圖所示,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I,然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ,則( )
A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11. 2 km/s
B.衛(wèi)星在同步軌道II上的運行速度大于7. 9 km/s
C.在軌道I上,衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度
D.衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進入軌道II
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【題目】假設(shè)將來人類登上了火星,航天員考察完畢后,乘坐一艘宇宙飛船從火星返回地球時,經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程,則有關(guān)這艘飛船的說法,下列正確的是( )
A.飛船在軌道Ⅰ上運動到P點的速度小于在軌道Ⅱ上運動到P點的速度
B.飛船在軌道Ⅲ上的周期比在軌道Ⅱ的周期大
C.飛船在軌道Ⅲ上運動到P點時的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度
D.飛船在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運動時,經(jīng)過P點時的加速度都相等
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