【題目】如圖甲所示,足夠長的兩金屬導(dǎo)軌水平平行固定,兩導(dǎo)軌間距為,電阻不計,且處在豎直向上的磁場中,完全相同的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌接觸良好,兩導(dǎo)體棒的間距也為,電阻均為,開始時磁場的磁感應(yīng)強度按圖乙所示的規(guī)律變化,當時導(dǎo)體棒剛好要滑動,已知,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。
(1)求每根導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力的大小及內(nèi)整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱。
(2)若保持磁場的磁感應(yīng)強度不變,用一個水平向右的力拉導(dǎo)體棒,使導(dǎo)體棒由靜止開始做勻加速直線運動,力的變化規(guī)律如圖丙所示,則經(jīng)過多長時間導(dǎo)體棒開始滑動?每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量為多少?
(3)當(2)問中的拉力作用時間為4s時,求兩棒組成的系統(tǒng)的總動量。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)開始時磁場的磁感應(yīng)強度均勻變化,則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:
則電路中的電流為:
當時:
0.8s內(nèi)整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為:
(2)對b棒,根據(jù)牛頓第二定律有: ,
即:
結(jié)合圖像的縱軸截距和斜率可得:
解得:
當導(dǎo)體棒a剛好要滑動時有:
解得:
此時導(dǎo)體棒b運動的時間為:
(3)當導(dǎo)體棒滑動后的2s內(nèi), 兩棒受到的安培力等大反向,對系統(tǒng),
根據(jù)動量定理有:
由題圖丙圖像與時間軸所圍面積的意義可知:
則:
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【題目】如圖所示,細線上端固定于O點,其下端系一小球,靜止時細線長L.現(xiàn)將懸線和小球拉至圖中實線位置,此時懸線與豎直方向的夾角θ=60°,并于小球原來所在的最低點處放置一質(zhì)量相同的泥球,然后使懸掛的小球從實線位置由靜止釋放,它運動到最低點時與泥球碰撞并合為一體,它們一起擺動中可達到的最大高度是( )
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,水平放置的封閉絕熱氣缸,被一鎖定的絕熱活塞分為體積相等的a、b兩部分。已知a部分氣體為1mol氧氣,b部分氣體為2 mol氧氣,兩部分氣體溫度相等,均可視為理想氣體。解除鎖定,活塞滑動一段距離后,兩部分氣體各自再次達到平衡態(tài)時,它們的體積分別為Va、Vb,溫度分別為Ta、Tb。下列說法正確的是
A.Va>Vb, Ta>TbB.Va>Vb, Ta<Tb
C.Va<Vb, Ta<TbD.Va<Vb, Ta>Tb
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【題目】(1)在“測定玻璃磚的折射率”的實驗中,取一塊半圓形玻璃磚,O點為圓心,一束紅色激光從左側(cè)圓面對準圓心O進入玻璃磚,最初入射光線垂直于玻璃磚右側(cè)平面,如圖中實線所示.保持入射光方向和O點位置不變,讓玻璃磚繞O點沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn),當轉(zhuǎn)過θ角時(圖中虛線位置),折射光線消失.則玻璃對紅光的折射率n=_________;已知綠光的折射率大于紅光的折射率,若換綠色激光重復(fù)上述實驗,則折射光線消失時,玻璃磚轉(zhuǎn)過的角度θ′___θ(填“>”、“=”或“<”).
(2)有兩組同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和南京大學(xué)的物理實驗室,各自利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”.
①以下對實驗的幾點建議中,有利于提高測量結(jié)果精確度的是________;
A.實驗中適當加長擺線
B.單擺偏離平衡位置的角度大一些
C.當單擺經(jīng)過最大位移處開始計時
D.測量多組周期T和擺長L,作T2-L關(guān)系圖像來處理數(shù)據(jù)
②他們交換了實驗數(shù)據(jù),并由計算機繪制了T2-L圖像,如圖甲所示.去北京大學(xué)的同學(xué)所測實驗結(jié)果對應(yīng)的曲線是________(填“A”或“B”)
③在南京大學(xué)做探究的同學(xué)還利用計算機繪制了當?shù)貎煞N單擺的振動圖象(如圖乙),由圖可知,兩單擺擺長之比=________.
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【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速直線運動,在紙帶上打出一系列小點。
(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示?梢詼y出1~6每個點的瞬時速度,畫出v-t圖象,進而得到a,其中3號點的瞬時速度的大小v3=________ m/s2(保留三位有效數(shù)字)。
(2)也可以去除一個數(shù)據(jù),利用逐差法處理數(shù)據(jù),如果去除的是2.88cm這一數(shù)據(jù),計算出滑塊的加速度a=________ m/s2(保留三位有效數(shù)字).
(3)為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有________(填入所選物理量前的字母,完全選對才得分):還需要使用的儀器是
A.木板的長度l |
B.木板的質(zhì)量m1 |
C.滑塊的質(zhì)量m2 |
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 |
E.利用秒表測量滑塊運動的時間t
(4)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=________(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g)。與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)。
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【題目】將一個分子固定在O點,另一分子放在圖中的點,兩分子之間的作用力與其間距的關(guān)系圖線如圖所示,虛線1表示分子間相互作用的斥力,虛線2表示分子間相互作用的引力,實線3表示分子間相互作用的合力,如果將分子從點無初速度釋放,分子僅在分子力的作用下始終沿水平方向向左運動,則下列說法正確的是( 。
A.分子由點運動到點的過程中,先加速再減速
B.分子在點的分子勢能最小
C.分子在點的加速度大小為零
D.分子由點釋放后運動到點左側(cè)的過程中,加速度先增大后減小再增大
E.該圖能表示固、液、氣三種狀態(tài)下分子力的變化規(guī)律
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊從A點由靜止開始下落,加速度是g/2,下落H到B點后與一輕彈簧接觸,又下落h后到達最低點C,在由A運動到C的過程中,空氣阻力恒定,則( )
A.物塊機械能守恒
B.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
C.物塊機械能減少mg(H+h)
D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少mg(H+h)
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【題目】圖中所示是一種電四極子,4個點電荷分布于正方形的四個頂點,帶電量均為q,兩個為正電荷,兩個為負電荷,O為電四極子的中心,OP為水平直線,且與電四極子的一邊平行,則下列說法正確的是
A. P點場強方向垂直OP向上
B. O點電勢比P點電勢高
C. O點場強小于P點場強
D. 將一個正電荷沿OP連線從O移動到P點,電場力做正功,電勢能減小
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【題目】有兩顆衛(wèi)星分別用、表示,若、兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑之比為4∶9,如圖所示,則下列說法正確的是( 。
A.、兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量之比為3∶2
B.、兩顆衛(wèi)星運行的線速度大小之比為2∶3
C.、兩顆衛(wèi)星運行的角速度之比為27∶8
D.、兩顆衛(wèi)星運行的向心加速度大小之比為9∶4
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