【題目】實(shí)驗(yàn)小組想要探究電磁剎車的效果,在遙控小車底面安裝寬為0.1m、長(zhǎng)為0.4m的10匝矩形線框abcd,總電阻為R=2Ω,面積可認(rèn)為與小車底面相同,其平面與水平地面平行,小車總質(zhì)量為m=0.2kg.如圖是簡(jiǎn)化的俯視圖,小車在磁場(chǎng)外以恒定的功率做直線運(yùn)動(dòng),受到地面阻力恒為f=0.4N,進(jìn)入磁場(chǎng)前已達(dá)到最大速度υ=5m/s,車頭(ab邊)剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)立即撤去牽引力,車尾(cd邊)剛出磁場(chǎng)時(shí)速度恰好為零.已知有界磁場(chǎng)寬度為0.4m,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.4T,方向豎直向下。求:
(1)進(jìn)入磁場(chǎng)前小車所受牽引力的功率P;
(2)車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),小車的加速度大。
(3)電磁剎車過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)進(jìn)入磁場(chǎng)前小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,由P=Fv和F=f求牽引力的功率P;
(2)車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),根據(jù)E=NBLv求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大;由歐姆定律求感應(yīng)電流的大小I;根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。
(3)根據(jù)能量守恒定律求電磁剎車過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(1)進(jìn)入磁場(chǎng)前小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,則有:F=f
牽引力的功率為:P=Fv=fv=2W;
(2)車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=NBLv=7V
感應(yīng)電流的大小為: 車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),小車受到阻力、安培力,安培力為F安=NBIL=4.9N小車的加速度
(3)根據(jù)能量守恒定律得:Q+f2s=mv2
可得電磁剎車過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=2.18J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用圖甲所示電路來測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線,器材如下:
A.小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.25A)
B.電流表(0~0.6A)
C.電壓表(0~3V)
D.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R2(0~1000Ω)
F.干電池(電動(dòng)勢(shì)為1.5V)兩節(jié)
G.開關(guān),導(dǎo)線若干
(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____(選填器材前的代號(hào));
(2)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)表中數(shù)據(jù)在乙圖中作出小燈泡的U﹣I圖象_________,由圖象可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而_____(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
U/V | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.00 | 2.20 |
I/A | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | 0.21 | 0.22 |
(3)某同學(xué)用一節(jié)干電池與阻值為5Ω的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖丙所示電路。閉合S后,電壓表測(cè)得燈泡兩端電壓為0.8V,結(jié)合圖乙圖中圖象求得小燈泡實(shí)際消耗的功率為_____W,干電池內(nèi)阻為_____Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,電磁炮是一種新型的兵器,其射程甚至可達(dá)數(shù)百公里,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)炮彈。它的主要原理如圖乙所示,當(dāng)彈體中通以強(qiáng)電流時(shí),彈體在強(qiáng)大的磁場(chǎng)力作用下加速前進(jìn),最后從炮口高速射出。設(shè)兩軌道間距離為0.10m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為40T,電流2000A,軌道長(zhǎng)度為20m,不考慮電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響,則
A. 若不計(jì)任何阻力,質(zhì)量為20g的炮彈最終獲得的速度為400m/s
B. 若不計(jì)任何阻力,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度加倍,則炮彈獲得的速度也加倍
C. 若阻力大小一定,軌道長(zhǎng)度加倍,速度變?yōu)?/span>倍
D. 若阻力大小一定,電流加倍,速度變?yōu)?/span>倍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有O、A、B三點(diǎn),OA=OB=5cm,其中O、A電勢(shì)分別為0V、5V,OA與OB的夾角為120°,A、B在同一條豎直線上現(xiàn)有一不計(jì)重力、帶電量為e的粒子以4eV的動(dòng)能從A點(diǎn)沿AO方向飛入電場(chǎng),經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),動(dòng)能與在A點(diǎn)時(shí)相同,則下列說法正確的是
A. 該粒子帶負(fù)電
B. 粒子運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力一直做正功
C. 粒子能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),且在O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零
D. 該電場(chǎng)強(qiáng)度大小為200V/m,方向水平向左
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】由于空間站處于完全失重狀態(tài),不能利用天平等儀器測(cè)量質(zhì)量,為此某同學(xué)為空間站設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,用來測(cè)量小球質(zhì)量圖中彈簧固定在擋板上,軌道B處裝有光電門,可以測(cè)量出小球經(jīng)過光電門的時(shí)間.該同學(xué)設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d
②將彈簧固定在擋板上
③小球與彈簧接觸并壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x
④由靜止釋放小球,測(cè)量小球離開彈簧后經(jīng)過光電門的時(shí)間t,計(jì)算出小球離開彈簧的速度v
⑤改變彈簧的壓縮量,重復(fù)步驟③、④多次
⑥分析數(shù)據(jù),得出小球的質(zhì)量
該同學(xué)在光滑地面上進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問題:
(1)步驟①中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如圖乙所示,小球的直徑d=___________cm;
(2)某一次步驟③中測(cè)得彈簧的壓縮量為1cm,對(duì)應(yīng)步驟④中測(cè)得小球通過光電門的時(shí)間為7.50ms,則此次小球離開彈簧的速度v=___________m/s;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的彈簧的形變x與對(duì)應(yīng)的小球速度v在圖丙中畫出了v-x圖象已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧形變量x2之間的關(guān)系如圖丁所示,實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球的質(zhì)量為___________kg。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為常見的自行車傳動(dòng)示意圖.A輪與腳踏板相連,B輪與車軸相連,C為車輪.當(dāng)人蹬車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),以下說法正確的是( )
A. B輪角速度比C輪角速度大
B. A輪角速度比C輪角速度小
C. B輪邊緣與C輪邊緣的線速度大小相等
D. A輪邊緣與B輪邊緣的線速度大小相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一課外實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量一個(gè)電壓表的內(nèi)阻,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找到如下器材:
A.待測(cè)電壓表V1(量程為0-2V,內(nèi)阻約2k)
B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2 (量程為0-9V,內(nèi)阻約4k)
C.標(biāo)準(zhǔn)電流表A (量程為0-0.6A,內(nèi)阻約0.5)
D.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍:0-10)
E.定值電阻R2=20
F.定值電阻R3=2.0k
G.定值電阻R4=2.3k
H.直流電源(內(nèi)阻約1,電動(dòng)勢(shì)為12v)
I.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)為完成該實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)小組希望實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,且要求電表指針超過滿刻度的 1/2,除待測(cè)電壓表、直流電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線之外,該實(shí)驗(yàn)小組還選取了一個(gè)電表和兩個(gè)定值電阻,選取的電表是_______,兩個(gè)定值電阻分別是_______(兩空都填器材前面的序號(hào))。
(2)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖__________
(3)根據(jù)選用的器材,待測(cè)電壓表V1的讀數(shù)為U1,兩定值電阻阻值分別為R和R’,另一個(gè)電表的讀數(shù)為_________,(填I1或U2)由此得出,待測(cè)電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式為_________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一列簡(jiǎn)諧橫波沿著x軸正方向傳播,波源位于原點(diǎn)O的位置,P、Q是x軸上的兩個(gè)點(diǎn),P點(diǎn)距離原點(diǎn)O的距離為3m,Q點(diǎn)距離原點(diǎn)O的距離為4m。波源在某時(shí)刻開始起振,起振方向沿y軸正方向,波源起振4s后,位于P處的質(zhì)點(diǎn)位移第一次達(dá)到最大值2m,再經(jīng)過3s,位于Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到負(fù)的最大位移-2m。求:
①波長(zhǎng)和波速;
②波源起振20s時(shí),平衡位置距離O點(diǎn)為5m的質(zhì)點(diǎn)R的位移和該20s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)R運(yùn)動(dòng)的路程。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,所使用的器材有:待測(cè)干電池一節(jié)(內(nèi)阻很小)、電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻RA小于1 Ω)、電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻未知)、電阻箱R1(0~99.99 Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0~10 Ω)、單刀雙擲開關(guān)S、單刀單擲開關(guān)K各一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)該同學(xué)按圖甲所示電路連接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡相應(yīng)位置的虛線框內(nèi)補(bǔ)全與圖甲對(duì)應(yīng)的電路圖_______。
(2)測(cè)電流表A的內(nèi)阻:
閉合開關(guān)K,將開關(guān)S與C接通,通過調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動(dòng)變阻器R2,讀取電流表A的示數(shù)為0.20 A、電流表A1的示數(shù)為0.60 A、電阻箱R1的示數(shù)為0.10 Ω,則電流表A的內(nèi)阻RA=________Ω。
(3)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻:
斷開開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱R1,將開關(guān)S接__________(填“C”或“D”),記錄電阻箱R1的阻值和電流表A的示數(shù);斷開開關(guān)K,開關(guān)S所接位置不變,多次調(diào)節(jié)電阻箱R1重新實(shí)驗(yàn),并記錄多組電阻箱R1的阻值R和電流表A的示數(shù)I。
(4)數(shù)據(jù)處理:
圖乙是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的-R圖象,由此求出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=__________V、內(nèi)阻r=__________Ω。(計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
(5)如果電流表A的電阻未知,本實(shí)驗(yàn)__________ (填“能”或“不能”)測(cè)出該電源的電動(dòng)勢(shì)。
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