【題目】如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=1.0 m,傾斜軌道光滑且足夠長,與水平面的夾角θ=30°,水平軌道粗糙且與傾斜軌道圓滑連接。傾斜軌道處有垂直斜面向上的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5 T,水平軌道處沒有磁場。金屬棒ab質(zhì)量m=0.5 kg,電阻r=2.0 Ω,運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸,并且垂直于導(dǎo)軌。電阻R=8.0 Ω,其余電阻不計(jì)。當(dāng)金屬棒從斜面上離地高度h=3.0 m處由靜止釋放,金屬棒在水平軌道上滑行的距離x =1.25 m,而且發(fā)現(xiàn)金屬棒從更高處靜止釋放,金屬棒在水平軌道上滑行的距離不變。取g=10 m/s2。求:
(1)從高度h=3.0 m處由靜止釋放后,金屬棒滑到斜面底端時(shí)的速度大;
(2)水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)從某高度H處靜止釋放后至下滑到底端的過程中流過R的電量q = 2.0 C,求該過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)v=4.0 m/s (2) μ=0.64 (3) QR=12.8 J。
【解析】(1)由題意知,金屬棒從離地高h=3.0 m以上任何地方由靜止釋放后,在到達(dá)水平面之前均已經(jīng)開始勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)最大速度為v,則感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv
感應(yīng)電流I=
安培力F=BIL
勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),有mgsin θ=F
解得v=4.0 m/s
(2)在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬棒所受滑動(dòng)摩擦力Ff=μmg
金屬棒在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),有
Ff=ma
v2=2ax
解得μ=0.64
(3)下滑的過程中
q=
得:H=4.0 m>h
由動(dòng)能定理可得:
mgH-W=mv2
安培力所做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱,有
Q=W=16 J
電阻R上產(chǎn)生的熱量:QR= Q
解得QR=12.8 J.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)T型電路如圖所示,電路中的電阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω.另有一測試電源,電動(dòng)勢為100V,內(nèi)阻忽略不計(jì).則( )
A. 當(dāng)cd端短路時(shí),ab之間的等效電阻是50Ω
B. ab端短路時(shí),cd之間的等效電阻是50Ω
C. 當(dāng)ab兩端接通測試電源時(shí),cd兩端的電壓為80V
D. 當(dāng)cd兩端接通測試電源時(shí),ab兩端的電壓為80V
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示為電場中的一條電場線,在電場線上建立坐標(biāo)軸,則坐標(biāo)軸上O~間各點(diǎn)的電勢分布如圖乙所示,則
A. 在O~間,場強(qiáng)先減小后增大
B. 在O~間,場強(qiáng)方向一定發(fā)生了變化
C. 若一負(fù)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),電勢能逐漸增大
D. 從O點(diǎn)靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷,則該電荷在O~間一直做加速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,M為半圓形導(dǎo)線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框,圓心為ON;兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面,F(xiàn)使線框M、N在t = 0時(shí)從圖示位置開始,分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸,以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則( )
A. 兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電
B. 兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T
C. 在 時(shí),兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等
D. 兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí),兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置,相對的端面之間有一縫隙,鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接,在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場。一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中,且與圓柱軸線等高、垂直。讓銅棒從靜止開始自由下落,銅棒下落距離為0.2R時(shí)銅棒中電動(dòng)勢大小為E1,下落距離為0.8R時(shí)電動(dòng)勢大小為E2,忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)。關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性,下列判斷正確的是( )
A. E1>E2,a端為正
B. E1>E2,b端為正
C. E1<E2,a端為正
D. E1<E2,b端為正
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢大小的下列說法中,正確的是( )
A. 線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
B. 線圈中磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
C. 線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)的地方,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
D. 線圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上,M與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,開關(guān)S處于閉合狀態(tài),N與電阻R相連.下列說法正確的是 ( 。
A. 當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí),通過R的電流方向?yàn)橛?/span>b到a
B. 當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí),通過R的電流方向?yàn)橛?/span>a到b
C. 斷開S的瞬間,通過R的電流方向?yàn)橛?/span>b到a
D. 斷開S的瞬間,通過R的電流方向?yàn)橛?/span>a到b
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,光滑“∠”型金屬支架ABC固定在水平面里,支架處在垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場中,一金屬導(dǎo)體棒EF放在支架上,用一輕桿將導(dǎo)體棒與墻固定連接,導(dǎo)體棒與金屬支架接觸良好,磁場隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是( )
A. 時(shí)刻輕桿對導(dǎo)體棒的作用力最大
B. 時(shí)刻輕桿對導(dǎo)體棒的作用力為零
C. 到時(shí)間內(nèi),輕桿對導(dǎo)體棒的作用力先增大后減小
D. 到時(shí)間內(nèi),輕桿對導(dǎo)體棒的作用力方向不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖電源內(nèi)阻為r,固定電阻R0=r,可變電阻Rx的總電阻值為2r,若變阻器觸頭P自最左端向最右滑動(dòng).則下列說法不正確的是( )
A.電源輸出功率由小變大
B.Rx消耗功率由大變小
C.R0消耗功率由小變大
D.電源的效率由小變大
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