【題目】如圖(甲),MN、PQ為水平放置的足夠長平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=0.5m,導(dǎo)軌左端連接的定值電阻R=2Ω,整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,將一根質(zhì)量為0.2kg、電阻也為r=2Ω的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。規(guī)定水平向右為x軸正方向,在x=0處給棒一個向右的初速度,并對棒施加水平向右的拉力作用,經(jīng)過2.4m金屬棒受到的安培力為0.8N,圖(乙)為棒所受的安培力F安與位移x的關(guān)系圖象。求:
(1)運(yùn)動2.4m時金屬棒瞬時速度大;
(2)估算0﹣24m內(nèi)定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱(提示:可以用F﹣x圖象下的“面積”代表力F所做的功);
(3)0﹣2.4m內(nèi)通過電阻R的電荷量;
(4)0﹣2.4m內(nèi)水平拉力的沖量大小。
【答案】(1)運(yùn)動2.4m時金屬棒瞬時速度大小為3.2m/s;(2)0﹣24m內(nèi)定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱o 0.72J;(3)0﹣2.4m內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.6C;(4)0﹣2.4m內(nèi)水平拉力的沖量大小為1.04NS
【解析】
(1)棒受到的安培力:FA=BIL①,
由閉合電路歐姆定律得: ②
感應(yīng)電動勢為:E=BLv③
由以上三式可解得:v=3.2m/s
(2)克服安培力做功等于產(chǎn)生的焦耳熱
Q=FAx=72×0.02(每個格子對應(yīng)的面積值等于功)=1.44J
則每個電阻產(chǎn)生的熱量:Q′=Q=0.72J
(3)電荷量為:,
代入數(shù)據(jù)可得:q=0.6C
(4)由動量定理:④
剛開始運(yùn)動時,安培力為F1,則 ⑤
而: ⑥
由④⑤⑥式結(jié)合v=3.2m/s,可求得:IF=1.04Ns
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角,間距為L=0.5m的導(dǎo)軌間接一電阻,阻值為R=2Ω,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=0.8T。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1 kg、電阻為R1=1 Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2 kg、電阻為R2=2Ω,它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)從圖中的M、N處同時將a、b由靜止釋放,運(yùn)動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域,且當(dāng)a剛出磁場時b正好進(jìn)入磁場。a、b電流間的相互作用不計(jì),sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2。求:
(1)導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場時,流過電阻R的電流I;
(2)導(dǎo)體棒a穿過磁場區(qū)域的速度v1;
(3)勻強(qiáng)磁場的寬度d.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,物塊A、B靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量均為1kg,B通過輕彈簧與墻相連,彈簧處于自然伸長狀態(tài),現(xiàn)給A一個向左的初速度v0=10m/s,使A向B撞去并瞬間鎖定在一起,當(dāng)彈簧被壓縮至最短時解除鎖定,物塊A最終會被反彈出來,則下列說法正確的是( )
A. 彈簧能獲得的最大彈性勢能為25J
B. 物塊A最終的速度大小為5m/s
C. 整個過程中物塊B對物塊A產(chǎn)生的沖量大小為15N·s
D. 整個過程中的機(jī)械能損失37.5J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,飛行器繞地球做勻速圓周運(yùn)動,飛行器中宇航員測得地球相對飛行器的張角為,已知地球表面重力加速度g和地球半徑R,不考慮地球自轉(zhuǎn),飛行器中宇就員不能確定的是
A. 飛行器運(yùn)行速度大小
B. 飛行器軌道半徑
C. 飛行器的周期
D. 飛行器受地球引力大小
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【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)了一個玩具軌道模型如圖甲所示,將一質(zhì)量為m=0.5kg的玩具小車(可以視為質(zhì)點(diǎn))放在P點(diǎn),用彈簧裝置將其從靜止彈出(彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為小車初始動能)使其沿著半徑為r=1.0m的光滑圓形豎直軌道OAO′運(yùn)動,玩具小車與水平面PB的阻力為其自身重力的0.5倍(g取10m/s2),PB=16.0m,O為PB中點(diǎn)。B點(diǎn)右側(cè)是一個高h=1.25m、寬L=2.0m的壕溝。求;
(1)要使小車恰好能越過圓形軌道的最高點(diǎn)A,小車在O點(diǎn)受到軌道彈力的大;
(2)要求小車能安全越過A點(diǎn),并從B點(diǎn)平拋后越過壕溝,則彈簧的彈性勢能至少為多少?
(3)若在彈性限度內(nèi),彈簧的最大彈性勢能Epm=40J,以O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),OB為x軸,從O到B方向?yàn)檎较颍趫D乙坐標(biāo)上畫出小車能進(jìn)入圓形軌道且不脫離軌道情況下,彈簧彈性勢能Ep與小車停止位置坐標(biāo)x關(guān)系圖。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用圖示裝置可以檢測霍爾效應(yīng)。利用電磁鐵產(chǎn)生磁場,電流表檢測輸入霍爾元件的電流,電壓表檢測元件輸出的電壓,已知圖中的霍爾元件是半導(dǎo)體,與金屬導(dǎo)體不同,它內(nèi)部形成電流的“載流子”是空穴,空穴可視為能自由移動的帶正電的粒子,圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個接線端,當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合后,電流表A和電表B、C都有明顯示數(shù),下列說法中正確的是
A. 電表B為電壓表,電表C為電流表
B. 接線端4的電勢低于接線端2的電勢
C. 若增大R1,則電壓表示數(shù)增大
D. 若增大R2,則電壓表示數(shù)減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)。將彈簧放置在水平桌面上左端固定右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的A、B位置各安裝一個光電門。讓帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置C,由靜止釋放滑塊,與兩個光電門都相連的計(jì)時器可以顯示出遮光片從A至B所用的時間t。改變光電門B的位置進(jìn)行多次測量,每次都使滑塊從同一位置由C靜止釋放并用米尺測量AB之間的距離x。記下相應(yīng)的t值,所得數(shù)據(jù)如下表所示。
(1)根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)空格處應(yīng)填___________;
(2)請?jiān)趫D(b)給出的坐標(biāo)紙上畫出-t圖線;______
(3)由所畫出的-t圖線可得出滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)μ=___________(重力加速度大小g=9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字);
(4)若保持光電門B的位置不變改變,光電門A的位置重,復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。圖中作出的-t圖線可能正確的是__________
A、 B、
C、 D、
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【題目】汽車以額定功率P在平直公路上以速度勻速行駛,在某一時刻突然使汽車的功率變?yōu)?/span>2P,并保持該功率繼續(xù)行駛,汽車最終以速度勻速行駛設(shè)汽車所受阻力不變,則
A.
B.
C. 汽車在速度時的牽引力是速度時的牽引力的兩倍
D. 汽車在速度時的牽引力是速度時的牽引力的一半
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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究加速度與合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)
(1)實(shí)驗(yàn)前,先用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則遮光片的寬度d=___________mm。
(2)實(shí)驗(yàn)時,先取下細(xì)線和鉤碼,適當(dāng)墊高長木板沒有定滑輪的一端,將小車輕放在O點(diǎn),輕推小車使小車沿木板運(yùn)動,小車通過兩個光電門A、B時,連接光電門的計(jì)時器顯示遮光片遙光時間分別為△t1、△t2,如果△t1___________△t2,則表明平衡了摩擦力。平衡好摩擦力后,撤去光電門A,連好細(xì)線,掛上鉤碼;
(3)讓小車從O點(diǎn)由靜止釋放,記錄小車通過光電門時遮光片遮光時間Δt,記錄鉤碼的質(zhì)量m;
(4)改變所掛鉤碼的質(zhì)量,讓小車從O點(diǎn)由靜止釋放,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟(3)多次;
(5)要求出每次小車運(yùn)動的加速度,還需要測量的物理量是___________(寫出需要測量的物理量及相成的物理量符號)。要保證細(xì)線的拉力近似等于鉤碼的重量,需要滿足的條件是___________;
(6)為了能通過圖像直觀地得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,需要作的是___________關(guān)系圖像。
A.(△t)2-m B.△t-m C.-m D. -m
如果作出的圖像為___________,則說明質(zhì)量一定時,加速度與合外力成正比。
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