【題目】如圖所示,光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)平行固定放置,其間距d=1 m,右端通過導(dǎo)線與阻值RL=8 Ω的小燈泡L相連,CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量m=50 g、阻值為R=2 Ω的金屬棒在恒力F作用下從靜止開始運動s=2 m后進(jìn)入磁場恰好做勻速直線運動.(不考慮導(dǎo)軌的電阻,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸).求:
(1)恒力F的大;
(2)小燈泡發(fā)光時的電功率.
【答案】(1) 0.8 N;(2)5.12 W
【解析】
(1)對導(dǎo)體棒由動能定理得
Fs=mv2
因為導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場時恰好做勻速直線運動
所以
F=BId=Bd
代入數(shù)據(jù),根據(jù)以上兩式方程可解得
F=0.8 N
v=8 m/s
(2)小燈泡發(fā)光時的功率
PL=·RL=5.12 W
本題綜合考察了導(dǎo)體棒在磁場中的運動以及產(chǎn)生的電路知識,導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后恰好勻速運動,說明受力平衡,說明拉力和產(chǎn)生的安培力大小相等方向相反,故可求出拉力大小,和進(jìn)入磁場時的速度,小燈泡的發(fā)光功率可根據(jù)公式,可得.
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【題目】如圖所示,光滑水平面上放置傾角為θ=37°斜面體。在斜面體左側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器。一個可視為質(zhì)點的滑塊以一定的初速度從斜面底端沖上斜面,運動過程中,力傳感器先后記錄到的示數(shù)分別是16N和3.2N。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2),求:
(1)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)滑塊上滑和下滑所用時間的比值。
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【題目】我國計劃在2030年之前實現(xiàn)飛船載人登月計劃,假設(shè)你有幸成為登上月球的第一位中國人,如果告知萬有引力常量,你可以完成以下哪項工作( 。
A.測出一個石塊在月球表面上方自由下落的高度和時間,求出月球表面上該石塊的重量
B.測出一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間,求出月球的質(zhì)量
C.從月球表面上撿取100塊石頭,測量它們的質(zhì)量和體積,求出月球的平均密度
D.測出飛船貼近月球表而繞月球做勻速圓周運動的周期求出月球的平均密度
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【題目】兩個閉合的金屬環(huán),穿在一根光滑的絕緣桿上,如圖所示,當(dāng)條形磁鐵的S極自右向左插向圓環(huán)時,環(huán)的運動情況是( )
A.兩環(huán)同時向左移動,間距增大
B.兩環(huán)同時向左移動,間距變小
C.兩環(huán)同時向右移動,間距變小
D.兩環(huán)同時向左移動,間距不變
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【題目】如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。
(1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整。
(______)
(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下。那么合上電鍵后,將原線圈迅速插入副線圈時,電流計指針向_____偏轉(zhuǎn);原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器滑片迅速向左移動時,電流計指針向_____偏轉(zhuǎn)。
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【題目】如圖所示,空間某一區(qū)域中存在著方向互相垂直的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B,電場的方向水平向右,磁場方向垂直紙面向里。一個帶電粒子在這一區(qū)域中沿直線運動,不計粒子的重力,則( 。
A.粒子帶正電
B.粒子可能做變速直線運動
C.粒子做勻速直線運動,速度
D.粒子所受到的洛倫茲力可能做正功也可能做負(fù)功
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【題目】一質(zhì)量為1 kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示,則( 。
A.t=1 s時物塊的速率為2 m/s
B.t=2 s時物塊的動量大小為2 kg·m/s
C.t=3 s時物塊的動量大小為3 kg·m/s
D.t=4 s時物塊的速率為6m/s
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【題目】間距為l的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成,如圖所示,傾角為θ的導(dǎo)軌處于大小為、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)間Ⅰ中,水平導(dǎo)軌上的無磁場區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3m的“聯(lián)動雙桿”(由兩根長為l的金屬桿cd和ef。用長度為L的剛性絕緣桿連接構(gòu)成),在“聯(lián)動雙桿”右側(cè)存在大小為,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)間Ⅱ,其長度大于L,質(zhì)量為m、長為l的金屬桿ab從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌(無能量損失),桿ab與“聯(lián)動雙桿”發(fā)生碰撞,碰后桿ab和cd粘合在一起形成”聯(lián)動三桿”,“聯(lián)動三桿”繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場區(qū)間Ⅱ并從中滑出,運動過程中,桿ab、cd和ef與導(dǎo)軌始終接觸良好,且保持與導(dǎo)軌垂直,已知桿ab、cd和ef電阻均為,,,,,,,不計摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻,忽略磁場邊界效應(yīng),求:(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)桿ab在傾斜導(dǎo)軌上勻速運動時的速度大小;
(2)“聯(lián)動三桿”進(jìn)入磁場區(qū)間Ⅱ前的速度大小v;
(3)“聯(lián)動三桿”滑過磁場區(qū)間Ⅱ過程中,ef桿產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】一個高為h的玻璃圓柱體中心S處裝有一個小彩燈。小彩燈可以發(fā)出紅、藍(lán)兩種顏色變換的光,已知圓柱體的玻璃對紅、藍(lán)兩種光的折射率分別為n1、n2,則( 。
A.在玻璃圓柱體內(nèi),紅光的傳播速度大于藍(lán)光的傳播速度
B.若圓柱體的半徑足夠大,紅光在上表面的圓形透光面比藍(lán)光小
C.若要使兩種色光均可從玻璃圓柱體上表面的各個方向地方射出,則玻璃圓柱體上表面的半徑不能超過
D.從玻璃圓柱體上表面正上方觀看小彩燈,看到的燈比實際高,且藍(lán)光比紅光更高
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