【題目】如圖甲所示,空間存在豎直向下的磁感應(yīng)強度為0.6T的勻強磁場,MN、PQ是相互平行的、處于同一水平面內(nèi)的長直導(dǎo)軌(電阻不計),導(dǎo)軌間距為0.2m,連在導(dǎo)軌一端的電阻為R,導(dǎo)體棒ab的電阻為0.1Ω,M量為0.3kg,跨接在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.1。從零時刻開始,通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運動,此過程中ab棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是ab棒的速度一時間圖像,其中OA段是直線,AC是曲線,DE是曲線圖像的漸近線,小型電動機在10s末達到額定功率,此后功率保持不變,g取10m/s2.求:
(1)在0—18s內(nèi)導(dǎo)體棒獲得加速度的最大值am1
(2)電阻R的阻值和小型電動機的額定功率P0
【答案】(1) (2) ,
【解析】試題分析:(1) 乙圖是速度時間圖象,其斜率等于加速度,可知:導(dǎo)體棒在0-10s內(nèi)加速度最大.求出圖線的斜率就得到加速度;
(2) 乙圖中A點:由E=BLv、、F=BIL三個公式推導(dǎo)出安培力的表達式,由牛頓第二定律得到含μ和R的表達式;圖中C點:導(dǎo)體棒做勻速運動,由平衡條件再得到含μ和R的表達式,聯(lián)立求出R,小型電動機的額定功率Pm=Fvm。
解:(1) 由圖中可得:10s末的速度為v1=4m/s,t1=10s
導(dǎo)體棒在0-10s內(nèi)的加速度為最大值,;
(2) 設(shè)小型電動機的額定功率為Pm
在A點:E1=BLv1,
由牛頓第二定律:F1-μmg-BI1L=ma1
又 Pm=F1v1
當(dāng)棒達到最大速度vm=5m/s時,Em=BLvm Im=
由金屬棒的平衡得:F2-μmg-BImL=0
又Pm=F2vm
聯(lián)立解得:Pm=2W,R=0.62Ω。
點晴:本題與汽車勻加速起動類似,關(guān)鍵會推導(dǎo)安培力的表達式,根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律和能量守恒結(jié)合進行求解。
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【題目】如圖,一束由兩種單色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面鏡的上表面,得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.下列有關(guān)這三束光的判斯正確的是______
A.光束Ⅰ仍為復(fù)色光,光束Ⅱ、Ⅲ為單色光
B.在玻璃中的傳播速度,光束Ⅱ比光束Ⅲ小
C.增大α角且α<90°,光束Ⅱ、Ⅲ會遠離光束I
D.改變α角且α<90°,光束Ⅱ、Ⅲ一定與光束Ⅰ平行
E.減小α角的大小,光束Ⅲ可能會在上表面發(fā)生全反射
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【題目】如圖(甲)所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,兩軌相距L="0.4" m,導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計。導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場,其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下,磁感應(yīng)強度B隨位置x變化如圖(乙)所示。一根質(zhì)量m="0.2" kg、電阻r="0.1" Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運動,且金屬棒在運動過程中受到的安培力大小不變。下列說法中正確的是( )
A. 金屬棒向右做勻減速直線運動
B. 金屬棒在x="1" m處的速度大小為0.5m/s
C. 金屬棒從x=0運動到x=1m過程中,外力F所做的功為-0.175 J
D. 金屬棒從x=0運動到x=2m過程中,流過金屬棒的電量為2C
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【題目】如圖甲為理想變壓器的示意圖,其原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻,R1為定值電阻.若發(fā)電機向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交流電.下列說法中正確的是
A. 輸入變壓器原線圈的交流電壓的表達式為
B. 變壓器原、副線圈中的電流之比為4:l
C. t=0.0ls時,發(fā)電機的線圈平面位于中性面
D. Rt溫度升高時,變壓器的輸入功率變小
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【題目】如圖所示,是水平面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況,圖中實線為波峰,虛線為波谷.已知兩列波的振幅均為2cm,波速均為2m/s,波長均為8cm,E點是B、D和A、C連線的交點,下列說法中正確的有(_____)
A.A、C兩處兩質(zhì)點是振動加強的點
B.B、D兩處兩質(zhì)點是振動加強的點
C.B、D兩處兩質(zhì)點的振幅都是2cm
D.E點處質(zhì)點是震動加強的點
E.經(jīng)0.02s,B處質(zhì)點通過的路程是8cm
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【題目】閱讀下列材料:
材料一(下圖)愛因斯坦身后升起蘑菇云
材料二可以想象到,如果鐳落在惡人的手中,它就會變成非常危險的東西。這里可能會產(chǎn)生這樣一個問題:知曉了大自然的奧秘是否有益于人類,從新發(fā)現(xiàn)中得到的是裨益呢,還是它將有害于人類。諾貝爾的發(fā)明就是一個典型的事例。烈性炸藥可以使人們創(chuàng)造奇跡,然而它在那些把人民推向戰(zhàn)爭的罪魁們的手中就成了可怕的破壞手段。我是信仰諾貝爾的人們當(dāng)中的一個,我相信,人類從新的發(fā)現(xiàn)中獲得的將是更美好的東西,而不是危害。
——居里夫人
請完成:
(1)從材料一中,你能得出哪些歷史信息?
(2)根據(jù)上述材料,結(jié)合所學(xué)知識談?wù)勀銓萍及l(fā)展與人類社會發(fā)展關(guān)系的認識。
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【題目】在如圖甲所示的電路中,電阻R1=R2=2R,圓形金屬線圈半徑為r1,線圈導(dǎo)線的電阻為R,半徑為r2(r2<r1)的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,圖線與橫、縱軸的交點坐標(biāo)分別為t0和B0,其余導(dǎo)線的電阻不計。閉合S,至t1時刻,電路中的電流已穩(wěn)定,下列說法正確的是( 。
A. 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為
B. 電容器下極板帶正電
C. 電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為
D. 線圈兩端的電壓為
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【題目】如圖所示,水平面上有一個傾角為的斜劈,質(zhì)量為m。一個光滑小球,質(zhì)量也m,用繩子懸掛起來,繩子與斜面的夾角為,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。
(1)求出繩子的拉力T;
(2)若地面對斜劈的最大靜摩擦力等于地面對斜劈的支持力的k倍,為了使整個系統(tǒng)保持靜止,k值必須滿足什么條件?
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