如圖所示,質(zhì)量為m,阻值為R的導(dǎo)體棒ab垂直放在光滑足夠長的U形導(dǎo)軌的底端,U形導(dǎo)軌的頂端連接一個阻值為R的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面成角,整個裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)給導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上的初速度,在導(dǎo)體棒上升到最高點(diǎn)的過程中電阻上產(chǎn)生了的熱量,返回過程中,導(dǎo)體棒在到達(dá)底端前已經(jīng)做勻速運(yùn)動,速度大小為.導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g.求:
(1)導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到返回底端的過程中,回路中產(chǎn)生的電熱;
(2)導(dǎo)體棒上升的最大高度.
(3)導(dǎo)體棒在底端開始運(yùn)動時的加速度大。
.(1)(2)(3)
解析試題分析:(1)根據(jù)能量守恒定律,得 ①
(2)設(shè)上升的最大高度為h,由動能定理
②
電阻R上產(chǎn)生的熱量為,導(dǎo)體棒與電阻的阻值相等,則整個回路上升過程中產(chǎn)生的熱量為2, ③
(3)在底端,設(shè)棒上電流為I,加速度為a,由牛頓第二定律,則:
④
由歐姆定律,得 ⑤
⑥
∵棒到達(dá)底端前已經(jīng)做勻速運(yùn)動
⑦
以上方程聯(lián)立可得
考點(diǎn):此題為綜合性題目,考查法拉第電磁感應(yīng)定律及能量守恒定律、牛頓第二定律、動能定理等知識點(diǎn)。同時考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,質(zhì)量為M ="2.0" kg的小車A靜止在光滑水平面上,A的右端停放有一個質(zhì)量為m ="0.10" kg帶正電荷q ="5.0" ´10-2 C的小物體B,整個空間存在著垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度B =2.0T的勻強(qiáng)磁場,F(xiàn)從小車的左端,給小車A一個水平向右的瞬時沖量I ="26" N·s,使小車獲得一個水平向右的初速度,此時物體B與小車A之間有摩擦力作用,設(shè)小車足夠長,g 取10m/s2。求:
(1)瞬時沖量使小車獲得的動能Ek;
(2)物體B的最大速度vm,并在v-t坐標(biāo)系中畫出物體B的速度隨時間變化的示意圖像;
(3)在A與B相互作用過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能E熱.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在xOy平面直角坐標(biāo)系中,直角三角形MNL內(nèi)存在垂直于xOy平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,三角形的一直角邊ML長為6a,落在y軸上,∠NML = 30°,其中位線OP在x軸上.電子束以相同的速度v0從y軸上-3a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場方向射入磁場,已知從y軸上y=-2a的點(diǎn)射入磁場的電子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過點(diǎn).若在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限區(qū)域內(nèi),加上方向沿y軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場,在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏,與x軸交點(diǎn)為Q.忽略電子間的相互作用,不計(jì)電子的重力.試求:
(1)電子的比荷;
(2)電子束從+y軸上射入電場的縱坐標(biāo)范圍;
(3)從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
寬度為L,足夠長的光滑傾斜導(dǎo)軌與水平面間夾角為θ,勻強(qiáng)磁場磁 感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于導(dǎo)軌向上,范圍足夠大,導(dǎo)軌的上端連著一個阻值為R的電阻,下端連著一個阻值為2R的電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒ab長為L,質(zhì)量為m,電阻也為R,垂直地放在導(dǎo)軌上。在某一平行于導(dǎo)軌向上的恒力(圖中未畫出)的作用下,ab棒從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動,最后達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài)。整個過程中,通過斜面底端電阻2R的最大電流為I,求:
(1)通過ab棒的最大電流;(2)ab棒的最大加速度;(3)ab棒的最大速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為電場和磁場的理想邊界,一束電子(電量為e,質(zhì)量為m,重力不計(jì))由靜止?fàn)顟B(tài)從P點(diǎn)經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ間的電場加速后垂直到達(dá)邊界Ⅱ的Q點(diǎn)。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場邊界寬度為d,電子從磁場邊界Ⅲ穿出時的速度方向與電子原來的入射方向夾角為30°。求:
(1)電子在磁場中運(yùn)動的時間t;
(2)若改變PQ間的電勢差,使電子剛好不能從邊界Ⅲ射出,則此時PQ間的電勢差U是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在坐標(biāo)系xOy中,y軸右側(cè)有一勻強(qiáng)電場;在第二、三象限內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場,其上、下邊界無限遠(yuǎn),右邊界為y軸、左邊界為平行于y軸的虛線,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里。一帶正電,電量為q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點(diǎn)射入磁場區(qū)域,并從O點(diǎn)射出,粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ=45°,大小為v.粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧,且弧的半徑為磁場左右邊界間距的倍。粒子進(jìn)入電場后,在電場力的作用下又由O點(diǎn)返回磁場區(qū)域,經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從A點(diǎn)射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期。忽略重力的影響。求:
(1)粒子經(jīng)過A點(diǎn)時速度的方向和A點(diǎn)到x軸的距離;
(2)勻強(qiáng)電場的大小和方向;
(3)粒子從第二次離開磁場到再次到達(dá)磁場所用的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy,在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場,方向垂直于xOy平面向里,正三角形邊長為L,且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的P(0,h)點(diǎn),以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場,通過電場后從x軸上的a(2h,0)點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限,又經(jīng)過磁場從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第Ⅲ象限,且速度與y軸負(fù)方向成45°角,不計(jì)粒子所受的重力。求:
(1)電場強(qiáng)度E的大;
(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時速度的大小和方向;
(3)abc區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
A、B兩物體質(zhì)量均為m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力F分別推A和B,使它們前進(jìn)相同的位移。假設(shè)力F對物體A做的功為W1,對B做的功為W2,力F對物體A做功的平均功率為P1, 對B做功的平均功率為P2。以下關(guān)系正確的是 ( )
A. W1= W2 ,P1= P2 B.W1= W2 ,P1> P2
C. W1>W2, P1> P2 D. W1> W2 ,P1= P2
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,水平傳送帶長為L,始終以速度v保持勻速運(yùn)動,把質(zhì)量為m的貨物無初速地放到A點(diǎn),當(dāng)貨物運(yùn)動到AC的中點(diǎn)B時速度恰為v,而后被傳送到C點(diǎn)。貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則貨物從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中
A.摩擦力對貨物做的功為 |
B.摩擦力對貨物做功的平均功率為 |
C.傳送帶克服摩擦力做功為 |
D.傳送帶克服摩擦力做功的平均功率為 |
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