【題目】如圖所示,匝數(shù)N=20、橫截面積S=0.04 m2的線圈中有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,B1均勻變化;兩相互平行、間距為L=0.2m的金屬導(dǎo)軌固定在傾角為30°的斜面上;導(dǎo)軌通過(guò)開(kāi)關(guān)S與線圈相連。一光滑金屬桿放置在靠近導(dǎo)軌上端的M、N位置,M、N等高,金屬桿質(zhì)量m=0.02 kg,阻值R1=0.2 Ω;導(dǎo)軌底端連接一阻值為R2=0.8 Ω的電阻;導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=0.5 T。閉合S,金屬桿恰能靜止于斜面的M、N位置;斷開(kāi)S,金屬桿由M、N位置從靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t=0.5 s,下滑通過(guò)的距離x=0.6 m。金屬導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng),線圈與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。g取10 m/s2。
(1)求B1變化率的大小,并確定B1的變化趨勢(shì);
(2)金屬桿下滑x=0.6 m的過(guò)程中,金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】(1)0.25T/s ,B1的變化趨勢(shì)是增大。 (2)2.32×10-3J
【解析】
(1)閉合S,設(shè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1,電流為I1,金屬桿受到的安培力為F,則
感應(yīng)電流:
安培力:,
根據(jù)平衡條件有:
解得: ,B1的變化趨勢(shì)是增大。
(2)斷開(kāi)S,金屬桿下滑x=0.6 m的過(guò)程中,設(shè)其中的平均電動(dòng)勢(shì)為,平均電流為,末速度為v,電阻R2和金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1,則根據(jù)動(dòng)量定理有:
平均感應(yīng)電流:
平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):
解得v= 2.2 m/s
根據(jù)能量守恒:
解得:J
解得:J。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是氫原子的能級(jí)圖,對(duì)于一群處于n=4的氫原子,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 這群氫原子能夠吸收任意能量的光子后向更高能級(jí)躍遷
B. 這群氫原子能夠發(fā)出4種不同頻率的光
C. 從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)
D. 如果發(fā)出的光子中有兩種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),其中一種一定是由n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,右邊dc與磁場(chǎng)邊界重合,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,先保持線框面積不變,在時(shí)間t內(nèi)將磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻地增大到原來(lái)的兩倍;接著,保持磁場(chǎng)大小和方向不變,在時(shí)間t內(nèi)將線框沿垂直于磁場(chǎng)方向向右勻速拉出磁場(chǎng)。前后兩個(gè)過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱的之比是
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B以不同速率進(jìn)入管內(nèi),A通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)管壁上部的壓力為3mg,B通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)管壁下部和管壁上部的壓力都為零,求:
(1)小球A在最高點(diǎn)的速度大;
(2)小球B在最高點(diǎn)的速度大小;
(3)A、B兩球落地點(diǎn)間的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)
B. 兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C. 兩個(gè)互成角度的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
D. 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和它們合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,木塊B上表面是水平的,當(dāng)木塊A置于B上,并與B保持相對(duì)靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑,在下滑過(guò)程中( 。
A. A所受的合外力對(duì)A做正功
B. B對(duì)A的彈力做正功
C. B對(duì)A的摩擦力做正功
D. A對(duì)B做正功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為驗(yàn)證物體自由落體過(guò)程中的機(jī)械能守恒,某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,A為電磁鐵,B為光電門,有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過(guò)電磁鐵從A處由靜止釋放,下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方固定于B處的光電門,測(cè)得A、B間的高度差為H,光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門的時(shí)間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,且小球直徑d遠(yuǎn)小于H.則:
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得小球的直徑d如圖乙所示,則d=________mm;
(2)若小球經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間t=0.00251s,則速度vB=________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(3)多次改變H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出-H圖象如圖丙所示,若小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒,則圖線斜率k=________(用已知量g、d表示);
(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量△Ek總是稍小于重力勢(shì)能減少量△Ep,增加下落高度后,重力勢(shì)能減少量與動(dòng)能增加量的差值△Ep-△Ek將_______(選填“增加”“減少”或“不變”).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,P為光屏。用綠光照射單縫S時(shí),可在光屏P上觀察到干涉條紋。為使相鄰兩個(gè)亮條紋的中心間距增大,下列措施可行的是
A. 減小雙縫間的距離
B. 增大雙縫到屏的距離
C. 將綠光換為紅光
D. 將綠光換為紫光
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】空間站是科學(xué)家進(jìn)行天文探測(cè)和科學(xué)試驗(yàn)的特殊而又重要的場(chǎng)所,我國(guó)將于2020年前后將建成規(guī)模較大、長(zhǎng)期有人參與的軌道空間站。假設(shè)某空間站正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運(yùn)行,其離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一,且運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.下列說(shuō)法正確的有( 。
A.同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期比空間站運(yùn)行周期小
B.空間站運(yùn)行的速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度
C.站在地球赤道上的人觀察到空間站向西運(yùn)動(dòng)
D.在空間站工作的宇航員因所受合力為零而在艙中懸浮或靜止
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