【題目】如圖所示,傾角θ=30°、寬L=lm的足夠長的U形光滑金屬導軌固定在磁感應強度大小B=1T、范圍足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上.一根質量m=0.2Kg,電阻R=lΩ的金屬棒ab垂直于導軌放置.現(xiàn)用一平行于導軌向上的牽引力F作用在曲棒上.使ab棒由靜止開始沿導軌 向上運動,運動中ab棒始終與導軌接觸良好,導軌電阻不計,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)若牽引力恒定,請在答題卡上定性畫出ab棒運動的v﹣t圖象;
(2)若牽引力的功率P恒為72W,則ab棒運動的最終速度v為多大?
(3)當ab棒沿導軌向上運動到某一速度時撤去牽引力,從撤去牽引力到ab棒的速度為零,通過ab棒的電量q=0.48C,則撤去牽引力后ab棒滑動的距離S多大?
【答案】(1)圖線如圖所示.
(2)ab棒最終的速度為8m/s.
(3)撤去牽引力后ab棒滑動的距離為0.48m.
【解析】
(1)ab棒沿斜面方向受到重力沿斜面向下的分力,沿斜面向上的拉力,導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,感應電流,所以ab棒受到沿斜面向下的安培力,初始速度小,加速度,隨速度增大加速度逐漸變小最后加速度變?yōu)?/span>0,導體棒變成勻速直線運動。即速度時間圖像斜率逐漸變小最后變?yōu)?/span>0.如下圖所示
(2)當以恒定功率牽引棒時,①
②
F安=BIL③
④
代入數(shù)據(jù)得(m/s舍去) ⑤
(3)設撤去后棒沿導軌向上運動到速度為零時滑動的距離為,通過的電荷量, ⑥
又⑦
, ⑧
⑨
聯(lián)立⑥⑦⑧⑨各式得:
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【題目】質量為M=㎏、額定功率為P=80kW的汽車,在平直的公路上行駛時的最大速度為=20m/s.若汽車從靜止開始做勻加速直線運動.加速度大小為,設汽車行駛中的阻力不變求:
(1)汽車所受阻力的大;
(2)起初做勻加速運動的時間;
(3)3s末汽車的瞬時功率;
(4)汽車在勻加速過程中牽引力所做的功.
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【題目】經(jīng)長期觀測人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成,每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體.如圖所示,兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬有引力作用下,繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動.現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L,質量之比為m1:m2=3:2.則可知
A. m1、m2做圓周運動的角速度之比為3:2
B. m1、m2做圓周運動的向心力之比為1:1
C. m1、m2做圓周運動的半徑之比為3:2
D. m1、m2做圓周運動的線速度之比為2:3
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【題目】在寶雞人民公園的游樂場中,有一臺大型游戲機叫“跳樓機”,參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處,然后由靜止釋放,座椅沿軌道自由下落一段時間后,開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力作用而做勻減速運動,下落到離地面4.0 m高處速度剛好減小到零,這一下落全過程歷經(jīng)的時間是6 s,求:
(1)座椅被釋放后自由下落的高度和時間;
(2)在勻減速運動階段,座椅和游客的加速度大小是多少。
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【題目】如圖所示,A、B為兩顆人造地球衛(wèi)星,假設兩顆衛(wèi)星都做勻速圓周運動,衛(wèi)星A的軌道半徑小于衛(wèi)星B,下列說法正確的是
A. 衛(wèi)星A所受地球引力大于衛(wèi)星B
B. 衛(wèi)星A的運行速度小于衛(wèi)星B
C. 衛(wèi)星A發(fā)射所需能量小于衛(wèi)星B
D. 衛(wèi)星A運行周期小于衛(wèi)星B
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 某種放射性元素的半衰期為T,則這種元素的12個原子核在經(jīng)過2T時間后,這些原子核一定還有3個沒有發(fā)生衰變
B. 根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程EK=hv一W,若頻率分別為和 (<)的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應,則頻率為的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的初動 能一定比頻率為的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的初動能更大
C. 氫原子由高能級向低能級躍遷時,從n=4能級躍遷到n=2能級所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應,則處在n=4能級的一大群氫原子躍遷時所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應
D. 放射性元素發(fā)生衰變時,放射性元素的原子放出核外電子,形成高速電子流一一即 射線。
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【題目】(6分)某實驗小組用圖甲所示裝置“探究功與物體速度變化的關系”。
(1)為平衡小車運動過程中受到的阻力,應該采用下面所述方法中的 (填入選項前的字母代號)。
A.逐步調節(jié)木板的傾斜程度,讓小車能夠自由下滑 |
B.逐步調節(jié)木板的傾斜程度,讓小車在橡皮條作用下開始運動 |
C.逐步調節(jié)木板的傾斜程度,給小車一初速度,讓拖著紙帶的小車勻速下滑 |
D.逐步調節(jié)木板的傾斜程度,讓拖著紙帶的小車自由下滑 |
(2)圖乙是該實驗小組在實驗過程中打出的一條紙帶,已知打點計時器連接的電源的頻率為50Hz,則橡皮筋恢復原長時小車的速度為 m/s(結果保留3位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示為小型交流發(fā)電機的示意圖,線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向以角速度ω勻速轉動。線圈的匝數(shù)為n、電阻為r,外接電阻為R,A為交流電流表。線圈從圖示位置(線圈平面平行于磁場方向)開始轉過60°時的感應電流為I。下列說法中正確的有
A. 電流表的讀數(shù)為2I
B. 轉動過程中穿過線圈磁通量的最大值為
C. 線圈轉動一周的過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量為
D. 從圖示位置開始轉過90°的過程中,通過電阻R的電荷量為
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【題目】我國“天宮一號”圓滿完成相關科學實驗,于2018年“受控”墜落。若某航天器變軌后仍繞地球做勻速圓周運動,但動能增大為原來的4倍,不考慮航天器質量的變化,則變軌后,下列說法正確的是( )
A. 航天器的軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?/span>1 / 4
B. 航天器的向心加速度變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍
C. 航天器的周期變?yōu)樵瓉淼?/span>1 / 4
D. 航天器的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍
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