【題目】如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端與MN棒中點(diǎn)連接,另一端均被固定,MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計(jì)。初始時刻,兩彈簧恰好處于自然長度,MN棒具有水平向左的初速度v0,經(jīng)過一段時間,MN棒第一次運(yùn)動至最右端,在這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則(

A. 初始時刻棒受到安培力大小為

B. 從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中,整個回路產(chǎn)生焦耳熱大于

C. 當(dāng)棒再次回到初始位置時,AB間電阻R的功率為

D. 當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時,甲彈簧具有的彈性勢能為

【答案】AB

【解析】

A:初始時刻棒的速度為v0導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,導(dǎo)體棒中電流,導(dǎo)體棒所受安培力。故A項(xiàng)正確。

B:MN棒第一次運(yùn)動至最右端,在這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q。將此過程分為三個部分:1、棒從開始位置第一次到達(dá)最左端,2、棒從最左端再次回到初始位置,3、棒從再次回到初始位置到最右端;由于安培力始終對MN做負(fù)功,棒第一次到達(dá)最左端過程中,棒平均速度最大,平均安培力最大,位移也最大,棒克服安培力做功最大,棒第一次到達(dá)最左端過程中,整個回路產(chǎn)生焦耳熱大于。故B項(xiàng)正確。

C:據(jù)B項(xiàng)分析可知,棒從再次回到初始位置到最右端過程中,整個回路產(chǎn)生焦耳熱小于則棒從初始位置到再次回到初始位置過程中整個回路產(chǎn)生焦耳熱大于。設(shè)棒再次回到初始位置速度為,應(yīng)用功能關(guān)系得:,解得:。當(dāng)棒再次回到初始位置時,導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,AB間電阻R的功率,解得:。故C項(xiàng)錯誤。

D:由能量守恒定律知,當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時,棒的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能,又甲乙兩彈簧的彈性勢能相等,所以甲具有的彈性勢能為。故D項(xiàng)錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)小組利用如圖電路研究電壓的變化ΔU與電流的變化ΔI的關(guān)系,電流表、電壓表均為理想電表,D為理想二極管,C為電容器.閉合開關(guān)S至電路穩(wěn)定后,將滑動變阻器的滑片P向左移動一小段距離,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)改變量大小為ΔU1,電壓表V2的示數(shù)改變量大小為ΔU2,電流表的示數(shù)改變量大小為ΔI,則下列判斷正確的是(   )

A. 的值變大

B. 的值不變,且始終等于電源內(nèi)阻r

C. 電壓表V1的示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變大

D. 滑片向左移動的過程中,帶電荷量減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平桌面上有一個重200 N的物體,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物體時,物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) ( )

A. 15 N、30 N、40 NB. 15 N、30 N、80 N

C. 0 N、0 N、40 ND. 15 N、40 N、40 N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用電火花計(jì)時器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時器)研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)打出了一條紙帶。已知計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s,他按打點(diǎn)先后順序每5個點(diǎn)取1個計(jì)數(shù)點(diǎn),得到了O、A、B、C、D等幾個計(jì)數(shù)點(diǎn)。用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm。

(1)打點(diǎn)計(jì)時器接_____電(填直流”,“交流”)

(2)由此可見,紙帶做__________運(yùn)動(選填勻加速勻減速勻速),打C點(diǎn)時紙帶的速度大小為___________m/s。

(3)紙帶運(yùn)動的加速度為_______m/s2(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】在“利用打點(diǎn)計(jì)時器測定勻變速直線運(yùn)動加速度”實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時器接在50 Hz交流電源上,某同學(xué)在打出的紙帶上按打點(diǎn)的先后順序每5點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn),共取了A、B、C、D、E、F六個計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn))。從A點(diǎn)開始在每一個計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中,如圖所示。

(1)若把每一段紙帶的右上端連接起來,結(jié)果得到一條傾斜的直線,如圖所示,由圖可知紙帶做_______運(yùn)動,傾斜的直線與-x方向夾角越大,說明紙帶運(yùn)動的加速度_______(選填“越大”或“越小”)。

(2)從第一個計(jì)數(shù)點(diǎn)A開始計(jì)時,為求出0.25 s時刻紙帶的瞬時速度,需要測出哪一段紙帶的長度?答:________ (選填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”)。

(3)若測得a段紙帶的長度為10.00 cm,e段紙帶的長度為2.00 cm,則可求出加速度的大小為________ m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,一長度為2a,電阻等于R,粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的電接觸,當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時,求:

(1)棒上電流的大小及棒兩端的電壓UMN

(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究平拋運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡,實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下:

A.讓小球多次從斜槽上的點(diǎn)一位置滾下,在一張印有小方格的紙上記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置,如圖中所示的ab、c、d。

B.按圖所示安裝好器材,注意斜槽末端____________,記下平拋初位置O 點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線。

C.取下白紙以O為原點(diǎn),以豎直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,用平滑曲線畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡。

1)完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上

2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_____________________

3)一個學(xué)生做研究平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)時描出了如圖所示的幾個實(shí)驗(yàn)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)點(diǎn)B產(chǎn)生偏差較大的原因可能是_____

A.小球滾下的高度較其他各次高

B.小球滾下的高度較其他各次低

C.小球在運(yùn)動中遇到其他各次沒有遇到的阻礙

D.小球開始滾下時,實(shí)驗(yàn)者已給它一個初速度

4)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)對平拋運(yùn)動進(jìn)行研究,他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分,如圖所示。O點(diǎn)不是拋出點(diǎn),x軸沿水平方向,由圖中所給數(shù)據(jù)可求出平拋運(yùn)動物體的初速度是_______m/s,拋出點(diǎn)的坐標(biāo)x=________m,y=_________m。(g=10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,PQEF為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,間距為l1.0 m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m20 g,棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連,物體c的質(zhì)量M30 g.在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0. 2 T的勻強(qiáng)磁場,磁場方向豎直向上,重力加速度g10 m/s2.若導(dǎo)軌是粗糙的,且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍,若要保持物體c靜止不動,應(yīng)該在棒中通入多大的電流?電流的方向如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如右圖所示的裝置,打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50Hz。

①該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個點(diǎn),如下圖(a)所示,自A點(diǎn)起,相鄰兩點(diǎn)的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,則打E點(diǎn)時小車速度為___m/s,小車的加速度為_____m/s2;

②該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該保持_________;若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系,應(yīng)該保持_________不變;

③該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了aF圖象,如圖(b)所示,則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是_____________________。

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