【題目】如下圖(a)所示,間距為L、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如下圖(b)所示。t=0時(shí)刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,同時(shí)下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前,cd棒始終靜止不動(dòng),兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知ab棒和cd棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為2L,在t=tx時(shí)刻(tx未知)ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
(1)通過(guò)cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)的方向
(2)當(dāng)ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率和熱量
(3)ab棒開(kāi)始下滑至EF的過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒cd的的電量
【答案】(1)垂直于斜面向上(2)(3)
【解析】
試題(1)通過(guò)cd棒的電流方向: d→c,區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)方向: 為垂直于斜面向上。
(2)對(duì)cd棒,F安=BIL=mgsinθ,所以通過(guò)cd棒的電流大小為。
當(dāng)ab棒在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率:P=I2R。
cd棒始終靜止不動(dòng),ab棒在到達(dá)區(qū)域II前、后,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,
則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),由能量守恒知ab棒重力勢(shì)能的減少量等于ab棒、cd棒產(chǎn)生的總熱量,故cd棒產(chǎn)生的熱量為
。
(3)設(shè)ab棒在區(qū)域II中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v,由cd棒受力平衡得
,。
ab棒在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=。
ab棒從開(kāi)始下滑至EF的總時(shí)間t= tx+t2
ab棒開(kāi)始下滑至EF的過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒cd的電量為
= 。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,平面OO′垂直于紙面,其上方有長(zhǎng)為h、相距為h的兩塊平行導(dǎo)體板M、N。兩極板間加上如圖乙所示的電壓,平面OO′的下方是一個(gè)與OO′平面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外。在兩極板的正中間的正上方有一粒子源,它連續(xù)放射出質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,其初速度大小為v0,方向垂直電場(chǎng)及OO′平面。不計(jì)粒子重力及空氣的阻力,每個(gè)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的極短時(shí)間內(nèi),可以認(rèn)為電場(chǎng)強(qiáng)度不變,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若要求帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)不打在板上,則板間電壓U的最大值不能超過(guò)多少?
(2)若UMN的最大值取第(1)問(wèn)求出的最大值,要使所有的粒子通過(guò)磁場(chǎng)后都能回到兩板間,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及磁場(chǎng)的高度H需滿(mǎn)足什么條件?
(3)在滿(mǎn)足(2)問(wèn)的前提下,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框,金屬線框的質(zhì)量為m,電阻為R,在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,MN和PQ是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界,并與線框的bc邊平行,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面向里,F(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開(kāi)始下落,如圖乙是金屬線框由開(kāi)始下落到bc剛好運(yùn)動(dòng)到勻強(qiáng)磁場(chǎng)PQ邊界的v―t圖象,圖中數(shù)據(jù)均為已知量。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是:( )。
A. 金屬線框剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方向沿adcba方向
B. 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
C. 金屬線框在0~t3的時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為
D. MN和PQ之間的距離為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)研究規(guī)格為“6V,3W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中。
(1)下列實(shí)驗(yàn)電路圖,最合理的是______。
(2)該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線如圖所示,則小電珠的電阻值隨溫度的升高而______(增大”或“減小”)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小電珠消耗的功率為0.6W時(shí),小電珠兩端的電壓是______V。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,固定的光滑平臺(tái)上固定有光滑的半圓軌道軌道半徑R=0.6m。平臺(tái)上靜止著兩個(gè)滑塊A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺(tái)右側(cè)有一帶擋板的小車(chē),靜止在光滑的水平地面上,小車(chē)質(zhì)量為M=0.3kg,車(chē)面與平臺(tái)的臺(tái)面等高,車(chē)面左側(cè)粗糙部分長(zhǎng)度為L=0.8m,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,右側(cè)拴接一輕質(zhì)彈簧,彈簧自然長(zhǎng)度所在范圍內(nèi)車(chē)面光滑。點(diǎn)燃炸藥后,A滑塊到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小恰好等于A滑塊的重力,滑塊B沖上小車(chē)。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時(shí)間極短,爆炸后兩個(gè)物塊的速度方向在同一水平直線上,且g=10m/s3,求:
(1)滑塊在半圓軌道最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力。
(2)滑塊B滑上小車(chē)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,等量同種電荷A、B固定在同一水平線上,光滑絕緣桿豎直固定,與AB連線的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的倆點(diǎn),且AC=AD,一帶負(fù)電的小球(可視為點(diǎn)電荷)套在絕緣桿上,從C點(diǎn)無(wú)初速釋放運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中,下列下列說(shuō)法正確的是
A. 小球的加速度先增大后減小
B. 小球的加速度保持不變
C. 桿對(duì)小球的彈力一直增加
D. 小球的機(jī)械能先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng),用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí),電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么( )
A. a光的頻率一定大于b光的頻率
B. 只增加a光的強(qiáng)度可使通過(guò)電流計(jì)G的電流增大
C. 增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D. 用a光照射光電管陰極K時(shí)通過(guò)電流計(jì)G的電流是由d到c
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】今年2月,太原市首批純電動(dòng)公交車(chē)開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。在運(yùn)營(yíng)前的測(cè)試中,電動(dòng)公交車(chē)在平直路面上運(yùn)動(dòng),某段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。已知在0~10s發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)內(nèi)制動(dòng)裝置對(duì)車(chē)輛所做總功為零,車(chē)輛與路面間的摩擦阻力恒定,空氣阻力不計(jì)。已知公交車(chē)質(zhì)量為13.5t,g=10m/s2.
A. 汽車(chē)發(fā)生的位移為54m
B. 汽車(chē)與路面的摩擦阻力為2000N
C. 發(fā)動(dòng)機(jī)在第1s內(nèi)的平均功率是第7s內(nèi)的
D. 第6s內(nèi)汽車(chē)克服車(chē)內(nèi)制動(dòng)裝置做功是第10s內(nèi)的倍
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在等邊三角形ABC內(nèi),D是AB邊的中點(diǎn),一群相同的帶負(fù)電的粒子僅在磁場(chǎng)力作用下,從D點(diǎn)沿紙面以平行于BC邊方向,以大小不同的速率射入三角形內(nèi),不考慮粒子間的相互作用力,已知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 若該粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)歷時(shí)間為,則它一定從BC邊射出磁場(chǎng)
B. 若該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,則它一定從AC邊射出磁場(chǎng)
C. 速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)
D. 若該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,則它一定從AB邊射出磁場(chǎng)
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