【題目】如圖(a)所示,在垂直于勻強磁場B的平面內(nèi),半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉(zhuǎn)動,圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接,電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件。流過電流表的電流I與圓盤角速度ω的關(guān)系如圖(b)所示,其中ab段和bc段均為直線,且ab段過坐標原點。ω>0代表圓盤逆時針轉(zhuǎn)動。已知:R=3.0Ω,B=1.0T,r=0.2m。忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻。
(1)根據(jù)圖(b)寫出ab、bc段對應(yīng)I與ω的關(guān)系式;
(2)求出圖(b)中b、c兩點對應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc;
(3)分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式.
【答案】(1)(-45rad/s≤ω≤15 rad/s);(15rad/s≤ω≤45 rad/s)
(2)
(3)ab流過P的電流Ip與其兩端電壓Up的關(guān)系式分別為:Ip=0(A)(﹣0.9V≤Up≤0.3V),Ip0.05(A)(0.3V≤Up≤0.9V).
【解析】
(1)由圖可知,在ab段,直線斜率, 故對應(yīng)I與ω的關(guān)系式為:(-45rad/s≤ω≤15 rad/s);在bc段,直線斜率,設(shè)表達式,把ω=45rad/s,I=0.4A代入解得b=-0.05,故對應(yīng)I與ω的關(guān)系式為:(15rad/s≤ω≤45 rad/s)
(2)b點對應(yīng)的轉(zhuǎn)動的角速度為,圓盤產(chǎn)生的電動勢,解得
由于圓盤、電流表、導(dǎo)線電阻不計,因此P兩端的電壓為0.3V。
同理,c點對應(yīng)的圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,圓盤產(chǎn)生的電動勢,因此P兩端的電壓為0.9V.
(3)元件P在b點開始導(dǎo)通,
所以在ab段Ip=0(﹣0.9V≤Up≤0.3V),
在bc段,Up=(I﹣Ip)R
已知Iω﹣0.05(A),UpBr2ω,
聯(lián)立以上各式可得bc段流過P的電流Ip與其兩端電壓Up的關(guān)系式為:
Ip0.05(V)(0.3V≤Up≤0.9V)
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【題目】如圖所示,游樂園的游戲項目——旋轉(zhuǎn)飛椅,飛椅從靜止開始緩慢轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一小段時間,坐在飛椅上的游客的運動可以看作勻速圓周運動。整個裝置可以簡化為如圖所示的模型。忽略轉(zhuǎn)動中的空氣阻力。設(shè)細繩與豎直方向的夾角為,則
A. 飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用
B. 角越大,小球的向心加速度就越大
C. 只要線速度足夠大,角可以達到
D. 飛椅運動的周期隨著角的増大而增大
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【題目】如圖所示,有一豎直平面xOy,x軸水平,在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度第二象限內(nèi)有勻強電場,電場方向與工軸成45°角斜向右下方,電場強度。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,以速度從A(-3,0)點垂直于電場方向射入電場,經(jīng)P點進入磁場區(qū)域(粒子重力忽略不計)。
(1)求P點坐標及粒子經(jīng)過P點時的速度v的大小和方向;
(2)若粒子經(jīng)過磁場區(qū)域后進入x>0,y<0的立體空間,已知該空間存在勻強電場和勻強磁場,場的方向均沿x軸正方向,電場強度,磁感應(yīng)強度,求該粒子第一次離開此空間時的位置C與原點O的距離。
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【題目】某同學(xué)想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù).如圖甲所示,表面粗糙、一端裝有定滑輪的長木板固定在水平實驗臺上;木板上有一滑塊,滑塊右端固定一個輕小動滑輪,鉤碼和拉力傳感器通過繞在滑輪上的輕細繩相連,細繩與長木板平行,放開鉤碼,滑塊在長木板上做勻加速直線運動(忽略滑輪的摩擦).
①實驗開始前打點計時器應(yīng)接在___________(填“交流電源”或“直流電源”)上.
②如圖乙為某次實驗得到的紙帶,s1、s2是紙帶中兩段相鄰計數(shù)點間的距離,相鄰計數(shù)點時間為T,由此可求得小車的加速度大小為_____________(用、、T表示).
③改變鉤碼的個數(shù),得到不同的拉力傳感器示數(shù)和滑塊加速度,重復(fù)實驗.以F為縱軸,a為橫軸,得到的圖像是縱軸截距大小等于b傾角為θ的一條斜直線,如圖丙所示,則滑塊和輕小動滑輪的總質(zhì)量為_______________kg;滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)______________.(設(shè)重力加速度為g)
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【題目】(1)在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時,要用到打點計時器,打點計時器是一種計時儀器,其電源頻率為50Hz,常用的電磁打點計時器和電火花計時器使用的是______(直流電,交流電),它們是每隔______s打一個點。
(2)小車拖動紙帶運動,打出的紙帶如圖所示。選出A、B、C、D、E、F、G,7個計數(shù)點,每相鄰兩點間還有4個計時點(圖中未標出).已知各點間位移。則:
E點的瞬時速度vE=______m/s保留三位有效數(shù)字);小車運動加速度a=_____m/s2(保留三位有效數(shù)字)。
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【題目】甲、乙兩個物體在同一條直線上運動,它們的速度圖象如圖所示,則
A. 甲、乙兩物體都做勻加速直線運動
B. 甲物體的加速度比乙物體的加速度大
C. 甲物體的初速度比乙物體的初速度大
D. 在以后的任意時刻,甲物體的速度大于同時刻乙的速度
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【題目】在如圖所示的裝置中,木塊B與水平桌面的接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短,F(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng)),則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中
A. 動量守恒、機械能守恒
B. 動量不守恒、機械能不守恒
C. 動量守恒、機械能不守恒
D. 動量不守恒、機械能守恒
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【題目】如圖所示,一細線的一端固定于傾角為的光滑楔形滑塊A上的頂端O處,細線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2kg的小球靜止在A上。若滑塊從靜止向左勻加速運動時加速度為a,(取g=10m/s2)則 ( )
A.當a=5m/s2時,細線上的拉力為
B.當a=10 m/s2時,小球受的支持力為
C.當a=10 m/s2時,細線上的拉力為2
D.當a=15m/s2時,若A與小球能相對靜止的勻加速運動,則地面對A的支持力一定小于兩個物體的重力之和
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【題目】下列說法正確的是
A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法
B.平均速度、瞬時速度以及加速度,是伽利略首先建立起來的
C.根據(jù)速度定義式v=,當Δt極短時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了物理的微元法
D.自然界的四個基本相互作用是:強相互作用、萬有引力、彈力、電磁相互作用
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