【題目】如圖所示,“U”形金屬導(dǎo)軌放置在水平桌面上,質(zhì)量M=lkg,導(dǎo)軌間距d=2m,導(dǎo)軌間存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌平放質(zhì)量為m=0.5kg的導(dǎo)體棒,跨過(guò)光滑滑輪的輕繩一端懸掛質(zhì)量也為m的物塊,另一端連接導(dǎo)體棒,水平面上的輕繩始終與導(dǎo)體棒垂直,與導(dǎo)軌平行,重力加速度取g=l0m/s2,導(dǎo)體棒電阻R=2Ω,其余電阻不計(jì),導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒接觸良好且摩擦不計(jì),導(dǎo)軌與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且未滑出導(dǎo)軌,也未與滑輪相撞,物塊未落地,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則:
(1)若將導(dǎo)軌固定,由靜止釋放導(dǎo)體棒,求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度。
(2)若將導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒同時(shí)由靜止釋放,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,導(dǎo)軌也開(kāi)始運(yùn)動(dòng),此后某一時(shí)刻導(dǎo)體棒的加速度為α1=2.5m/s2,求此時(shí)導(dǎo)軌的加速度α2。
(3)若將導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒同時(shí)由靜止釋放,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,導(dǎo)軌也開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并以導(dǎo)軌剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.5s,物塊下降h=0.725m,此時(shí)導(dǎo)軌的速度v1=0.5m/s,導(dǎo)體棒的速度v2=2m/s,求這段時(shí)間內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
【答案】(1)2.5m/s(2)(3)1.63J
【解析】(1)導(dǎo)體棒速度最大時(shí),繩子的拉力和安培力等大反向,而繩子的拉力此時(shí)等于物塊的重力,故有;
通過(guò)導(dǎo)體棒的電流;
聯(lián)立解得;
(2)對(duì)導(dǎo)體棒和物塊運(yùn)用牛頓第二定律可得;
對(duì)導(dǎo)軌分析可知
聯(lián)立解得
(3)對(duì)導(dǎo)軌運(yùn)用動(dòng)量定理可得;
而,;
聯(lián)立解得,故
導(dǎo)軌剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)棒的速度為v,則,,故;
對(duì)物塊、導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌系統(tǒng),根據(jù)動(dòng)能定理可得,解得。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)發(fā)射的探月衛(wèi)星有一類(lèi)為繞月極地衛(wèi)星。利用該衛(wèi)星可對(duì)月球進(jìn)行成像探測(cè)。如圖8所示,設(shè)衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)距月球表面的高度為H,繞行周期為TM; 月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為TE,公轉(zhuǎn)軌道半徑為R0;地球半徑為RE,月球半徑為RM.忽略地球引力、太陽(yáng)引力對(duì)繞月衛(wèi)星的影響,則下列說(shuō)法正確的是
A. 月球與地球的質(zhì)量之比為
B. 若光速為C,信號(hào)從衛(wèi)星傳輸?shù)降孛嫠脮r(shí)間為
C. 由開(kāi)普勒第三定律可得
D. 由開(kāi)普勒第三定律可得
【答案】AB
【解析】試題分析:對(duì)月球繞地球的公轉(zhuǎn),由萬(wàn)有引力提供向心力得: ,對(duì)衛(wèi)星繞月球的圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力得: ,聯(lián)立解得: ,故選項(xiàng)A正確;由題意可知衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)木嚯x,所以傳輸?shù)臅r(shí)間,故選項(xiàng)B正確;根據(jù)開(kāi)普勒第三定律知定律適用于圍繞同一天體做圓周運(yùn)動(dòng)的不同天體或者衛(wèi)星,故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤.
考點(diǎn):考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用及對(duì)開(kāi)普勒定律適用條件的理解.
【題型】單選題
【結(jié)束】
23
【題目】飛機(jī)在航母上彈射起飛可以利用電磁驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電磁驅(qū)動(dòng)的原理如圖所示,當(dāng)固定線(xiàn)圈上突然通過(guò)直流電流時(shí),線(xiàn)圈附近的金屬環(huán)會(huì)被彈射出去,F(xiàn)在固定線(xiàn)圈左側(cè)的同一位置,先后放有兩個(gè)分別用銅和鋁制成的閉合金屬環(huán),已知兩環(huán)的橫截面積相等,形狀、大小相同,且電阻率ρ銅<ρ鋁。合上開(kāi)關(guān)S的瞬間
A. 從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/span>
B. 銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力
C. 若將銅環(huán)放置在線(xiàn)圈右方,環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)
D. 電池正負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)不能向左彈射
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,已知mA=mB<mC,則對(duì)于三個(gè)衛(wèi)星,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 運(yùn)行線(xiàn)速度關(guān)系為vA>vB=vC
B. 機(jī)械能關(guān)系為EA<EB<EC
C. 已知萬(wàn)有引力常量G,現(xiàn)測(cè)得衛(wèi)星A的周期TA和軌道半徑rA可求得地球的平均密度
D. 半徑與周期的關(guān)系為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】真空中有一平行板電容器,兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長(zhǎng)分別為λ1和λ2)制成,其電容值為C,F(xiàn)用波長(zhǎng)為λ(λ1<λ<λ2)的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面,則電容器的最終帶電量正比于
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是_______。
A.紅光由空氣進(jìn)入水中,波長(zhǎng)變短,顏色不變
B.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向總是互相垂直的
C.白光通過(guò)三棱鏡后在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種干涉現(xiàn)象
D.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率比外套的大,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射
E.—彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T,若t=,則在t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度可能相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】據(jù)新華社北京3月21日電,記者21日從中國(guó)載人航天工程辦公室了解到,已在軌工作1630天的天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在完成與三艘神舟飛船交會(huì)對(duì)接和各項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)后,由于超期服役兩年半時(shí)間,其功能已于近日失效,正式終止了數(shù)據(jù)服務(wù)。根據(jù)預(yù)測(cè),天宮一號(hào)的飛行軌道將在今后數(shù)月內(nèi)逐步降低,并最終再入大氣層燒毀。若天宮一號(hào)服役期間的軌道可視為圓且距地面h(h≈343 km),運(yùn)行周期為T,地球的半徑為R,下列關(guān)于天宮一號(hào)的說(shuō)法正確的是
A. 因?yàn)樘鞂m一號(hào)的軌道距地面很近,其線(xiàn)速度小于同步衛(wèi)星的線(xiàn)速度
B. 女航天員王亞平曾在天宮一號(hào)中漂浮著進(jìn)行太空授課,那時(shí)她不受地球的引力作用
C. 天宮一號(hào)再入外層稀薄大氣一小段時(shí)間內(nèi),克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小量
D. 由題中信息可知地球的質(zhì)量為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙同學(xué)均設(shè)計(jì)了動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn),已知重力加速度為g。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其中A為置于水平面上的質(zhì)量為M的長(zhǎng)直木板,B為木板上放置的額質(zhì)量為m的物塊,C為物塊右端連接一個(gè)輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì),連接彈簧的細(xì)繩水平,實(shí)驗(yàn)時(shí)用力向左拉動(dòng)A,當(dāng)C的示數(shù)穩(wěn)定后(B仍在A上),讀出其示數(shù)F,則該設(shè)計(jì)能測(cè)出______(填“A與B”幾瓶“A與地面”)之間的動(dòng)摩擦因數(shù),其表達(dá)式為=____________。
(2)乙同學(xué)的設(shè)計(jì)如圖乙所示,他在一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定A、B兩個(gè)光電門(mén),與光電門(mén)相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,與跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力,長(zhǎng)木板固定在水平面上,物塊與滑輪間的細(xì)繩水平,實(shí)驗(yàn)時(shí),多次改變沙桶中沙的質(zhì)量,每次都讓物塊從靠近光電門(mén)A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),讀出多組測(cè)力計(jì)示數(shù)F及對(duì)應(yīng)的物塊在兩光電門(mén)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;在坐標(biāo)系中作出的圖線(xiàn)如圖丙所示,圖線(xiàn)的斜率為k,與縱軸的截距為b,因乙同學(xué)不能測(cè)出物塊質(zhì)量,故該同學(xué)還應(yīng)該測(cè)出的物理量為_________(填所測(cè)物理量及符號(hào))。根據(jù)所測(cè)物理量及圖線(xiàn)信息,可知物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為=____________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)過(guò)程是交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖,線(xiàn)圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上,用導(dǎo)體制成的兩個(gè)電刷分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上,線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路連接.下列說(shuō)法正確的是
A. 圖(a)中,線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直,磁通量變化率最大
B. 從圖(b)開(kāi)始計(jì)時(shí),線(xiàn)圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系是
C. 當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時(shí),感應(yīng)電流最小,且感應(yīng)電流方向改變
D. 當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小,ab邊感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>b→a
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在冰壺比賽中,紅壺以一定速度與靜止在大本營(yíng)中心的藍(lán)壺發(fā)生對(duì)心碰撞,碰撞時(shí)間極短,如圖甲所示。碰后運(yùn)動(dòng)員用冰壺刷摩擦藍(lán)壺前進(jìn)方向的冰面,來(lái)減小阻力。碰撞前后兩壺運(yùn)動(dòng)的v-t圖線(xiàn)如圖乙中實(shí)線(xiàn)所示,其中紅壺碰撞前后的圖線(xiàn)平行,已知兩冰壺質(zhì)量相等,由圖象可得
A. 碰撞后,藍(lán)壺經(jīng)過(guò)5s停止運(yùn)動(dòng)
B. 碰撞后,藍(lán)壺的瞬時(shí)速度為0.8m/s
C. 紅藍(lán)兩壺碰撞過(guò)程是彈性碰撞
D. 紅、藍(lán)兩壺碰后至停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,所受摩擦力的沖量之比為1:2
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