【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌、與水平面成角。其電阻不計,間距為。長度也為的金屬桿a、b用細(xì)線連接,質(zhì)量分別為m和,兩桿的總電阻為R。沿導(dǎo)軌向上的外力F作用在桿a上,使兩桿垂直導(dǎo)軌靜止。整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感強(qiáng)度為B,重力加速度為g,F(xiàn)將細(xì)線燒斷,保持F不變,金屬桿a、b始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。求:
(1)外力F的大;
(2)細(xì)線燒斷后,任意時刻桿a與b運(yùn)動的速度大小之比;
(3)桿a、b分別達(dá)到的最大速度的大小。
【答案】(1) ;(2) ;(3),
【解析】
(1)細(xì)線燒斷前,對、桿作為整體受力分析,由于兩桿垂直導(dǎo)軌靜止,則沿傾斜導(dǎo)軌方向有
解得
(2)設(shè)某時刻和桿的速度分別為、,對、桿作為整體,根據(jù)動量守恒得
解得
(3)細(xì)線燒斷后,桿向上做加速運(yùn)動,桿向下做加速運(yùn)動,由于速度增加,感應(yīng)電動勢增加,桿和桿所受安培力增加,所以加速度在減小,當(dāng)桿和桿的加速度減為零時,速度最大;
對桿,根據(jù)平衡條件可得
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得
聯(lián)立解得:
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【題目】對一定質(zhì)量的理想氣體,下列說法正確的是__________。
A.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和
B.在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強(qiáng)為零
C.在恒溫時,壓縮氣體越來越難以壓縮,說明氣體分子間的作用力在增大
D.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高
E.氣體的內(nèi)能增加時,氣體可能對外做功,也可能放出熱量
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【題目】某實驗小組利用頻閃照相的方法在暗室中用“滴水法”測重力加速度的大小,當(dāng)頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時,看到一串仿佛固定不動的水滴懸在空中。已知水滴下落的時間間隔為。
(1)若頻閃間隔,剛好離開水龍頭的水滴記為第1滴,測得此時第3滴和第4滴的間距為,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>______(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(2)若將頻閃間隔調(diào)整到,則水滴在視覺上的運(yùn)動情況為_____(填“向上運(yùn)動”“靜止”或“向下運(yùn)動”)。
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【題目】如圖甲所示足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ組成的平面與水平面成37°放置,導(dǎo)軌寬度L=1m,一勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌上端M與P之間連接阻值R=0.3Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.4kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒ab始終緊貼在導(dǎo)軌上,F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,下滑過程中ab始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖乙所示,圖像中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計。g=10m/s2,忽略ab棒在運(yùn)動過程中對原磁場的影響,求:
(1)ab棒運(yùn)動過程中的最大速度;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)金屬棒ab在開始運(yùn)動的2.0s內(nèi),通過電阻R的電荷量;
(4)金屬棒ab在開始運(yùn)動的2.0s內(nèi),電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】甲、乙兩車在同一條平直公路上同向運(yùn)動,它們的速度v隨時間t變化的關(guān)系如圖所示,已知在時刻兩車并排,下列說法正確的是( 。
A.在時刻,甲、乙兩車再次并排行駛
B.在時刻,甲、乙兩車的運(yùn)動方向相反
C.在時間內(nèi),甲、乙兩車間的距離逐漸減小
D.在時間內(nèi)的某時刻,甲、乙兩車的加速度相等
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【題目】如圖所示,在足夠長的水平線上方有方向垂直紙面向里范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.一帶負(fù)電粒子P從a點沿θ=30方向以初速度v垂直磁場方向射入磁場中,經(jīng)時間t從b點射出磁場.不計粒子重力,下列說法正確的是( )
A. 粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的弦長是其做圓周運(yùn)動半徑的2倍
B. 若P的初速度增大為2v,粒子射出磁場時與水平線的夾角為600
C. 若P的初速度增大為3v,則經(jīng)時間3t射出磁場
D. 若磁場方向垂直紙面向外,粒子P還是從a點沿θ=30方向以初速度v射入磁場中,則經(jīng)時間5t射出磁場
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【題目】如圖所示,兩根絕緣輕繩將兩個大小和材料均相同的帶正電小球(可視為質(zhì)點)系于同一點,A球靠在絕緣墻壁上,B球保持靜止?fàn)顟B(tài)。兩球所帶電荷量分別為qA=2q和qB=4q,F(xiàn)將B球與A球接觸后再次釋放,穩(wěn)定后兩球均靜止,下列說法中正確的是( )
A. B球的電荷量不變
B. 輕繩對B球的拉力變大
C. A、B兩球間庫侖力減小
D. A、B兩球間距離與原來兩球間距離的比值為
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【題目】霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器,已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族,得到廣泛應(yīng)用。如圖為某霍爾元件的工作原理示意圖,該元件中電流I由正電荷定向運(yùn)動形成,下列說法正確的是( )
A. M點電勢比N點電勢高
B. 用霍爾元件可以測量地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
C. 用霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量
D. 若保持電流I恒定,則霍爾電壓UH與B成正比例
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,圖甲是波傳播到x=5m的M點的波形圖,圖乙是質(zhì)點N(x=3m)從此時刻開始計時的振動圖像,Q是位于x=10m處的質(zhì)點。下列說法正確的是__________
A.這列波的波長是4m
B.這列波的傳播速度是1.25m/s
C.M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都沿+y方向
D.質(zhì)點Q經(jīng)過8s時,第一次到達(dá)波峰
E.在0~16s內(nèi),質(zhì)點Q經(jīng)過的路程為1.1m
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