【題目】如圖甲所示,相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌的一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,OO’為磁場(chǎng)邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),OO’左側(cè)和右側(cè)的金屬導(dǎo)軌都是足夠長(zhǎng),在距OO’也為L處垂直于導(dǎo)軌放一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。
(1)若ab桿在恒力作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。其v-x的關(guān)系圖象如圖乙所示,ab桿在L到3L的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,做的是什么運(yùn)動(dòng)?
(2)若ab桿在恒力作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。其v一x的關(guān)系圖象如圖乙所示,v1和v2均為己知,在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?ab桿在離開(kāi)磁場(chǎng)前瞬間的加速度為多少?
(3)若ab桿固定在導(dǎo)軌上的初始位置,磁場(chǎng)按Bt=B cosωt的規(guī)律由B減小到零(該過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量的變化規(guī)律與線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中以角速度ω由中性面勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的磁通量變化規(guī)律相同,且都能在回路中產(chǎn)生正弦交流電),在此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q2,求ω的大小。
【答案】(1)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);(2);(3)
【解析】
(1)ab桿在位移L到3L的過(guò)程中,在恒力作用下做的是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);
(2)ab桿在位移L到3L的過(guò)程中,由動(dòng)能定理
F(3L-L)=m(v22-v12)
ab桿在磁場(chǎng)中發(fā)生L過(guò)程中,恒力F做的功等于ab桿增加的動(dòng)能和回路產(chǎn)生的電能
FL=mv12+Q1
解得 Q1=
ab桿在離開(kāi)磁場(chǎng)前瞬間,水平方向上受安培力F安和外力F作用,加速度a,則
根據(jù)牛頓第二定律得
解得
(3)當(dāng)磁場(chǎng)按Bt=Bcost規(guī)律變化時(shí),閉合回路的磁通量Φ的變化規(guī)律為
Φ=Bcosωt=BL2cosωt
該過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量,與線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律相同,因此回路中產(chǎn)生交流電.電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=BωL2
磁場(chǎng)減小到零,相當(dāng)于線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)90°,經(jīng)歷四分之一周期過(guò)程中產(chǎn)生的電熱
又
解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“用單分子油膜估測(cè)單分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,按照酒精與油酸體積比為m∶n配制油酸酒精溶液,現(xiàn)用滴管滴取油酸酒精溶液,N滴溶液的總體積為V。
(1)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤(pán),待穩(wěn)定后將油酸薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上,如圖所示。已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S,則油膜面積為_________。
(2)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為__________。(用題目中物理量的字母表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上任取一點(diǎn)a為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的坐標(biāo)系(y軸豎直,x軸水平),又在軌跡上另取b、c兩點(diǎn)的位置(如圖). (g取10m/s2)下列判斷不正確的是
A.從a到b和從b到c所用的時(shí)間都是0.1s
B.由圖像可計(jì)算出平拋的初速度為2m/s
C.在a點(diǎn)的豎直分速度為0.5m/s
D.拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為(-10cm,-1.5cm)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,以速度v將小球沿與水平方向成θ=37°角方向斜向上拋出,結(jié)果小球剛好能垂直打在豎直的墻上,小球反彈后的速度方向水平,速度的大小為碰撞前的,不計(jì)空氣阻力,則反彈后小球的速度大小再次為v時(shí),速度與水平方向夾角的正切值為(已知,cos37)
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,邊長(zhǎng)為L、匝數(shù)為N,電阻不計(jì)的正方形線(xiàn)圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),軸垂直于磁感線(xiàn),在線(xiàn)圈外接一含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為n1和n2.保持線(xiàn)圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),下列判斷正確的是
A. 在圖示位置時(shí)線(xiàn)框中磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
B. 由圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=NBSsin(t)
C. 當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí),電阻R消耗的功率減小
D. 電壓表V2示數(shù)等于
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲,為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖;卮鹣铝袉(wèn)題.
(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟,其中操作不當(dāng)的步驟是______.
A.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量
B.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件
C.先釋放紙帶,后接通電源
D.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離
(2)若正確的操作完成實(shí)驗(yàn),正確的選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)O的距離如圖所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s),當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?/span>9.8 m/s2,那么(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
①紙帶的______端與重物相連(選填“左”或“右”);
②打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重物的速度vB=______m/s.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖中虛線(xiàn)a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,己知平面b上的電勢(shì)為0。一個(gè)α粒子(氦核)經(jīng)過(guò)f面時(shí)的動(dòng)能為12eV,從f到b的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 評(píng)面c上的電勢(shì)為1V
B. 該α粒子經(jīng)過(guò)平面b時(shí),其電勢(shì)能為6eV
C. 該α粒子一定能到達(dá)平面a
D. 該α粒子經(jīng)過(guò)平面a時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)b時(shí)的2倍
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,兩質(zhì)量均為 的物塊 、 緊綁在一起,中間夾有火藥,它們沿光滑水平面以速度 向右運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻火藥爆炸,爆炸完成后, 與前方質(zhì)量為 的靜止的物體 發(fā)生完全非彈性碰撞,之后 、 、 三物塊速度相同,不計(jì)火藥質(zhì)量和爆炸產(chǎn)生的氣體質(zhì)量,則( )
A. 三物塊最終的速度均為
B. 火藥爆炸后, 的速度為
C. 火藥爆炸后, 、 組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能為
D. 最終整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,T為理想變壓器,原線(xiàn)圈匝數(shù)為n1,副線(xiàn)圖匝數(shù)為n2,初始時(shí)S斷開(kāi),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若只閉合電鍵S時(shí),V1的示數(shù)一定不變
B. 若只閉合電鍵S時(shí),A1、A2和A3的示數(shù)一定都變大
C. 若只增加原線(xiàn)圈匝數(shù)n1,R1消耗的功率一定變大
D. 若只增加原線(xiàn)圈匝數(shù)n1,變壓器輸入功率一定變大
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