【題目】如圖所示,傾角為、寬度為、長為的光滑傾斜導(dǎo)軌C1D1、C2D2,傾斜導(dǎo)軌頂端接有定值電阻,傾斜導(dǎo)軌置于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=5T,C1A1、C2A2是長為S=4.5m的粗糙水平軌道,A1B1、A2B2是半徑為r =0.5m處于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓環(huán)(其中B1、B2為固定的彈性擋板),整個軌道對稱。在導(dǎo)軌頂端垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m=2kg、電阻不計的金屬棒MN,當(dāng)開關(guān)K閉合時,金屬棒從傾斜軌道頂端靜止釋放,已知金屬棒到達傾斜軌道底端前已達最大速度,當(dāng)金屬棒剛滑到傾斜導(dǎo)軌底端時斷開開關(guān)K,(不考慮金屬棒MN經(jīng)過接點C1、C2處和棒與B1、B2處彈性擋板碰撞時的機械能損失,整個運動過程中金屬棒始終保持水平,水平導(dǎo)軌與金屬棒MN之間的動摩擦因數(shù)為=0.1,g=10m/s2)。求:
(1)開關(guān)閉合時金屬棒滑到傾斜軌道底端時的速度大。
(2)金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌上運動的過程中,電阻R0上產(chǎn)生的熱量Q;
(3)當(dāng)金屬棒第三次經(jīng)過A1A2時對軌道的壓力大小。
【答案】(1)vm=6m/s (2)Q=4J (3)N′=56N
【解析】試題分析:(1)開關(guān)閉時,金屬棒下滑時切割磁感線運動,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到沿斜面向上的安培力,做加速度逐漸減小的加速運動,當(dāng)加速度為0時,速度最大.根據(jù)牛頓第二定律和安培力與速度的關(guān)系式結(jié)合,求解即可.
(2)下滑過程中,重力勢能減小,動能增加,內(nèi)能增加,根據(jù)能量守恒求出整個電路產(chǎn)生的熱量,從而求出電阻上產(chǎn)生的熱量.
(3)由能量守恒定律求出金屬棒第三次經(jīng)過A1A2時速度,對金屬棒進行受力分析,由牛頓定律求解.
(1)金屬棒最大速度時,電動勢,電流,安培力
金屬棒最大速度時加速度為0,由牛頓第二定律得:
所以最大速度
(2)金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌上運動的過程中,由能量守恒定律得:
代入數(shù)據(jù),得
(3)金屬棒第三次經(jīng)過A1A2時速度為VA,由動能定理得:
金屬棒第三次經(jīng)過A1A2時,由牛頓第二定律得
由牛頓第三定律得,金屬棒對軌道的壓力大小
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【題目】關(guān)于感應(yīng)電流,下列說法中正確的是
A. 只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就一定有感應(yīng)電流
B. 當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,閉合電路中一定有感應(yīng)電流
C. 只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運動,導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流
D. 若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運動,閉合電路中一定沒有感應(yīng)電流
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【題目】某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材如下:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等。若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,電路實物圖如圖甲所示。
(1)實驗的主要步驟:
①在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值;
②在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān),記錄_______和_______的示數(shù),斷開開關(guān);
③重復(fù)第②步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù).
(2)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得R-t關(guān)系圖像如圖乙所示,請根據(jù)R-t關(guān)系圖像寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R=____+____t(Ω)(保留三位有效數(shù)字).
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【題目】如圖所示,地球赤道上的山丘e、近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動.設(shè)e、p、q的圓周運動速率分別為v1、v2、v3,向心加速度分別為a1、a2、a3,則( )
A. v1>v2>v3 B. v1<v3<v2
C. a1>a2>a3 D. a1<a3<a2
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【題目】一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P沿x軸方向做簡諧運動的表達式為y=l0sin5πt(cm)。下列說法正確的是 。
A. 該波的振幅為10cm
B. 該波的周期為4s
C. 該波沿x軸負(fù)方向傳播
D. 該波的傳播速度為10m/s
E. 在1s的時間內(nèi),質(zhì)點P經(jīng)過的路程為1m
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【題目】電荷量為q1和q2的兩點電荷分別固定在x軸上的O、C兩點,規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零,一帶正電的試探電荷在x軸上各點具有的電勢能緝隨x的變化關(guān)系如圖所示。其中,試探電荷在B、D兩點處的電勢能均為零;在DJ段中H點處電勢能最大。則
A. q1的電荷量小于q2的電荷量
B. G點處電場強度的方向沿x軸正方向
C. 若將一帶負(fù)電的試探電荷自G點釋放,僅在電場力作用下一定能到達D點
D. 若將一帶負(fù)電的試探電荷從D點移到J點,電場力先做正功后做負(fù)功
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【題目】實驗室中有一個未知電阻Rx,為測其阻值,小明同學(xué)進行了以下實驗探究:
(1)小明先用多用電表歐姆擋粗測其阻值。
選用倍率為“×10”的電阻擋測量時,按規(guī)范操作,指針的位置如圖中的a。現(xiàn)要較準(zhǔn)確的測量該電阻的阻值,在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前,應(yīng)進行的具體操作是_________________;按正常順序操作后,指針的位置如圖中b,則該電阻的阻值為______Ω。
(2)為了更加精確的測量其阻值,小明同學(xué)首先利用如下器材設(shè)計了實驗方案甲
A.電壓表(量程6V,內(nèi)阻約幾千歐)
B.電流表(量程0.4A,內(nèi)阻約幾歐)
C.滑動變阻器R(阻值0~20Ω,額定電流1A)
D.電池組E(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計)
E.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
在保證各儀器安全的情況下,該實驗方案存在的主要問題是_____________________。
(3)經(jīng)過認(rèn)真思考,小明對實驗方案甲進行了改進。改進方案如圖乙所示。已知實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器兩次測得電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1、I1和U2、I2,由以上數(shù)據(jù)可得Rx=_________。
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【題目】正弦式交流電在一個周期內(nèi)出現(xiàn)______ 次峰值.我國電網(wǎng)的交變電流在1s內(nèi)共出現(xiàn)______ 次峰值.
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【題目】如圖所示,斜面A固定于水平地面上,在t=0時刻,滑塊B以初速度v0自斜面底端沖上斜面,t=t0時刻到達最高點。取沿斜面向上為正方向,下列表示滑塊在斜面上整個運動過程中速度v隨時間t變化的圖象中,肯定錯誤的是
A.
B.
C.
D.
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