【題目】如圖所示,一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的電阻,一質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動,當(dāng)棒的位移x=9m時撤去外力,棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來,已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2=2:1.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計,棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.求:
(1)棒在勻加速運(yùn)動過程中,通過電阻R的電荷量q;
(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2;
(3)外力做的功.
【答案】(1)4.5C(2)1.8J(3)5.4J
【解析】試題分析:(1)設(shè)金屬棒勻加速運(yùn)動的時間為,回路的磁通量的變化量為,回路中的平均感應(yīng)電動勢為,由法拉第電磁感應(yīng)定律得①其中②
設(shè)回路中的平均電流為,由閉合電路歐姆定律得③則通過電阻R的電荷量為④
聯(lián)立①②③④式,得代入數(shù)據(jù)得
(2)設(shè)撤去外力時金屬棒的速度為v,對于金屬棒的勻加速運(yùn)動過程,由運(yùn)動學(xué)公式得⑤
設(shè)金屬棒在撤去外力后的運(yùn)動過程中安培力所做的功為W,由動能定理得⑥
撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱⑦
聯(lián)立⑤⑥⑦式,代入數(shù)據(jù)得⑧
(3)由題意知,撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比,可得⑨
在金屬棒運(yùn)動的整個過程中,外力F克服安培力做功,由功能關(guān)系可知⑩
由⑧⑨⑩式得.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,AB兩物體疊放在水平地面上,A物體的質(zhì)量為m=20kg,B物體的質(zhì)量為M=30kg,處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁,另一端與A物體相連,彈簧處于自然狀態(tài),其勁度系數(shù)為250N/m,A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5.現(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上緩慢地向墻壁移動,當(dāng)移動0.2m時,水平推力F的大小為 (g取10m/s2)( )
A. 350N B. 300N C. 250N D. 200N
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【題目】如圖所示,光滑的水平地面上有三塊木塊a、b、c,質(zhì)量均為m;a、c之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接,現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上,三者開始一起做勻加速運(yùn)動,運(yùn)動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面,系統(tǒng)仍加速運(yùn)動,且始終沒有相對滑動,則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后,下列說法正確的是
A. 無論粘在那塊木塊上面,系統(tǒng)的加速度一定減小
B. 若粘在a木塊上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變
C. 若粘在b木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小
D. 若粘在c木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大
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【題目】如圖所示,電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接.只合上開關(guān)S1,三個燈泡都能正常工作,如果再合上S2,則下列表述正確的是:( )
A. 電源輸出功率減小
B. L1消耗的功率減小
C. 通過R1上的電流增大
D. 通過R3上的電流增大
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【題目】如圖1所示(俯視圖),間距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌一部分處在以O(shè)O′為右邊界的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距邊界OO′為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。
(1)若金屬桿ab固定在導(dǎo)軌上的初始位置,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時間t內(nèi)由B均勻減小到零,求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1。
(2)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,金屬桿ab在恒力作用下在初始位置由靜止開始向右運(yùn)動3L距離,其vx的關(guān)系如圖2所示。求:
①金屬桿ab在剛要離開磁場時的加速度大。
②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2。
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【題目】下列現(xiàn)象中屬于聲波反射現(xiàn)象的是( )
A.隔著墻能聽到房間外面有人講話
B.音響設(shè)備制作時要考慮混合效應(yīng)
C.夏日的雷聲有時轟鳴不絕
D.在水里的人能聽到岸上的聲音
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【題目】 “宇宙是一個完美的、以無數(shù)恒星為外壁、不動的大天球;太陽位于其中心起照明作用,其周圍有一些透明的同心天球,行星和地球分別由這些同心天球運(yùn)載著作勻速圓周運(yùn)動。”這一理論最早應(yīng)出自
A.哥白尼
B.牛頓
C.達(dá)爾文
D.愛因斯坦
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【題目】萬有引力定律是牛頓的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn),下列各項(xiàng)中對牛頓萬有引力定律的提出過程概述正確的有
①觀測了海王星的運(yùn)動軌跡
②研究了地球?qū)υ虑虻囊?/span>
③運(yùn)用了微積分做計算工具
④參考了開普勒天體力學(xué)的成果
A.②③
B.①④
C.①③④
D.②③④
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【題目】如圖理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為5:1,、為理想交流電流表,、為理想交流電壓表,、為定值電阻,為光敏電阻(阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小),原線圈兩端電壓,以下說法正確的是
A.當(dāng)光照增強(qiáng)時,電壓表示數(shù)為V保持不變
B.當(dāng)光照增強(qiáng)時,電壓表示數(shù)不變
C.通過電流表的電流方向每秒變化100次
D.當(dāng)光照增強(qiáng)時,電流表示數(shù)不變,示數(shù)變大
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