【題目】如圖所示,兩根相距L=0.5 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌的左端用R=3 Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌上跨接一電阻r=1 Ω的金屬桿ab,質(zhì)量m=0.2 kg,整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=2 T,現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2 N,使它由靜止開始運動,求:
(1)桿能達到的最大速度vm為多大?
(2)若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中通過的位移x1=10 m,電阻R上產(chǎn)生的電熱QR為多少?
(3)若桿達到最大速度后撤去拉力,則其繼續(xù)向前運動的最大位移x2多大?
【答案】vm=8 m/s;QR= 10.2 J;x2=6.4 m
【解析】
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒加速度為零時,速度最大,根據(jù)平衡條件,有:F=F安=ILB,感應(yīng)電流:I= 代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得vm=8 m/s
(2)對導(dǎo)體棒由動能定理可得: Fx1+W安= mv2,根據(jù)功能關(guān)系有:Q=-W安,因為外電阻與內(nèi)阻為串聯(lián)關(guān)系,根據(jù)焦耳定律可知:QR= Q ,聯(lián)立可得QR= 10.2 J
(3)對導(dǎo)體棒由動量定理可得:-BLIt = 0-mv,感應(yīng)電動勢:,電流:,電量:= ,聯(lián)立可得x2=6.4 m
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【題目】如圖所示,絕緣細線上端固定,下端系一帶正電q、質(zhì)量為m的小球,空間存在水平方向的勻強電場E,帶電小球靜止時絕緣細線與豎直方向的夾角為,己知重力加速度為g,小球的電荷量保持不變。以下說法正確的是
A. 勻強電場的場強大小為E=,方向為水平向左
B. 絕緣細線對小球的拉力大小為T=mgcos,方向為沿細線斜向上
C. 在剪斷絕緣細線的瞬間,小球加速度大小為,方向為沿細線斜向下
D. 在撤去勻強電場的瞬間,小球加速度大小為gtan,方向為水平向左
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【題目】在測定金屬的電阻率的實驗中,某種待測材料金屬絲接入電路部分的長度約為50cm,所用測量儀器均已校準。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)應(yīng)為______mm(該值接近多次測量的平均值)。
(2)某實驗小組用伏安法測金屬絲的電阻Rx,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表:
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.02 | 0.06 | 0.16 | 0.22 | 0.34 | 0.46 | 0.52 |
由以上實驗數(shù)據(jù)可知:
①本實驗的電流表選用的是____、電壓表選用的是___、滑動變阻器選用的是____(填寫以下器材前的字母)。
A.電流表A1(0~100 mA,內(nèi)阻約為10 Ω)
B.電流表A2(0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)
C.電壓表V1(0~3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ)
D.電壓表V2(0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ)
E.滑動變阻器R1(0~1000 Ω,0.2 A)
F.滑動變阻器R2(0~20 Ω,2 A)
②測量Rx是采用下圖中的____(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)電路圖。
③可以估算出金屬絲電阻率約為____(填選項前的字母)。
A.1×10-2Ω·m
B.1×10-3Ω·m
C.1×10-6Ω·m
D.1×10-8Ω·m
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【題目】在中美貿(mào)易戰(zhàn)中,中興的遭遇告訴我們,要重視芯片的自主研發(fā)工作,而芯片的基礎(chǔ)工作在于半導(dǎo)體的工藝。如圖所示,在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場加速后,垂直進入方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強磁場區(qū)域,其中離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出。已知P+和P3+的質(zhì)量均為m,而電量分別為e和3e(e表示元電荷)。
(1)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小;
(2)求P3+在磁場中轉(zhuǎn)過的角度φ。
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【題目】如圖,兩條間距L=0.5m且足夠長的平行光滑金屬直導(dǎo)軌,與水平地面成30°角固定放置,磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場方向垂直導(dǎo)軌所在的斜面向上,質(zhì)量、的金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,兩金屬棒的總電阻r=0.2Ω,導(dǎo)軌電阻不計。ab在沿導(dǎo)軌所在斜面向上的外力F作用下,沿該斜面以的恒定速度向上運動。某時刻釋放cd, cd向下運動,經(jīng)過一段時間其速度達到最大。已知重力加速度g=10m/s2,求在cd速度最大時,
(1)abcd回路的電流強度I以及F的大;
(2)abcd回路磁通量的變化率以及cd的速率。
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【題目】一列簡諧橫波沿直線由A向B傳播,A、B相距0.45m,右圖是A處質(zhì)點的震動圖像。當(dāng)A處質(zhì)點運動到波峰位置時,B處質(zhì)點剛好到達平衡位置且向y軸正方向運動,這列波的波速可能是
A.4.5m/s B.3.0m/s C.1.5m/s D.0.7m/s
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【題目】在“用單擺測定重力加速度”的實驗中
(1)以下關(guān)于本實驗的措施中正確的是_____。
A、擺角應(yīng)盡量大些
B、擺線應(yīng)適當(dāng)長些
C、擺球應(yīng)選擇密度較大的實心金屬小球
D、用秒表測量周期時,應(yīng)取擺球至最高點時開始計時
(2)用秒表記錄了單擺振動 50 次所用的時間如圖所示,秒表的讀數(shù)為_____s。
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【題目】用一輕繩將一小球P系于光滑墻壁上的O點,在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q.均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列相關(guān)說法正確的是
A. Q物體受3個力B. 小球P受到4個力
C. 若繩子變短,Q受到的靜摩擦力將增大D. 若繩子變長,繩子的拉力將變大
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【題目】如圖所示,變頻交變電源的頻率可在 20Hz 到 20 kHz 之間調(diào)節(jié),在某一頻率時,規(guī)格相同的A1、A2兩只燈泡的亮度相同.則下列說法中正確的是 ( )
A. 如果將電源頻率增大,A1、A2都變亮
B. 如果將電源頻率增大,A1變亮、A2變暗
C. 如果將電源頻率減小,A1、A2 都變暗
D. 如果將電源頻率減小,A1 變亮、A2變暗
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