(18分)如圖甲,電阻不計(jì)的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角=53°，MO及PR部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，ON及RQ部分的磁場(chǎng)平行軌道向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0kg，R=1.0，長(zhǎng)度與導(dǎo)軌間距相同，L=1.0m，棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時(shí)由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求：

(1)ab棒的加速度大��；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

(3)若已知在前2s內(nèi)外力做功W=30J，求這一過(guò)程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；

 (3)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間.

 

【答案】

（1）1m/s2；（2）2T；（3）18J；（4）5s。

【解析】25．(18分)

(1)對(duì)ab棒：f=  v=at

F-BIL-f=ma

F=m(g+a)+ ……………(1)

a==1m/s2

(2)當(dāng)t=2s時(shí)，F(xiàn)=10N  由(1)

B==2T

(3)0-2s過(guò)程中，對(duì)a、b棒，由動(dòng)能定理

知：x=at2=2m  v=at=2m/s

W-x-Q=mv2

Q=18J

(4)當(dāng)時(shí)間為t時(shí)，cd棒平衡，速度最大

N′=BIL+mgcos53°

f=N′

mgsin53°=f

mgsin53°=

解得：t=5s

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）有一根橫截面為正方形的薄壁管，用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其外部邊長(zhǎng)/的情況如甲所示；用螺旋測(cè)微器測(cè)其管壁厚度^的情況如圖乙所示．則此管外部邊長(zhǎng)的測(cè)量值為l=
 
cm；管壁厚度的測(cè)量值為d=
 
mm．
（2）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示．在平衡小車(chē)與桌面間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條如圖丁所示的紙帶．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．則該小車(chē)的加速度a=
 
m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
重新平衡好摩擦后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車(chē)上，掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車(chē)上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，測(cè)量小車(chē)的加速度．小車(chē)的加速度a與砝碼盤(pán)中砝碼的總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
砝碼盤(pán)中砝碼總重力F（N） 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a（m/s-2） 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
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請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的關(guān)系圖象．
根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn)．其主要原因是
 
．
（3）下圖為“用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)電路，圖中給出的器材分別為：
電源E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻不計(jì)）；木板N （板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)電紙各一張）；兩個(gè)金屬條A，B （平行放置在導(dǎo)電紙上與導(dǎo)電紙接觸良好，
用作電極）；滑動(dòng)變阻器（其總電阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻）；直流電壓表V （量程為6V，內(nèi)阻很大，其負(fù)接線(xiàn)柱與5極相連，正接線(xiàn)柱與探針P相連）；開(kāi)關(guān)S．
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現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條4、B間電場(chǎng)中的等勢(shì)線(xiàn)．4、5間的電壓要求取為6V．
①在囪中連線(xiàn)，完成實(shí)驗(yàn)電路圖；．
②下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，請(qǐng)將所缺的內(nèi)容補(bǔ)充完整．
A．按圖示連接好實(shí)驗(yàn)電路；
B．
 
；
C：合上開(kāi)關(guān)S，并將探針P與A接觸
D．
 
；
E．用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上，畫(huà)一線(xiàn)段連接AB兩極，在連
線(xiàn)上選取間距大致相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，用探針把它們的位置壓印在白紙上；
F．將探針與某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸，記下電壓表讀數(shù)，在導(dǎo)電紙上移動(dòng)探針，找出電
壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是此基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)，用探針把
這一點(diǎn)的位置也壓印在白紙上．用相同的方法找出此基準(zhǔn)點(diǎn)的其他等勢(shì)點(diǎn)．；
G．重復(fù)步驟f，找出其它基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)，取出白紙畫(huà)出各條等勢(shì)線(xiàn)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(18分)如圖甲所示.空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L的正方形線(xiàn)框，總電阻值為R.線(xiàn)框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.設(shè)線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的位置x=0，x軸沿水平方向向右。求：

   （1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端的電勢(shì)差，并指明哪端電勢(shì)高；

   （2）線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱；

   （3）在下面的乙圖中，畫(huà)出ab兩端電勢(shì)差Uab隨距離變化的圖象。其中U0 = BLv。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

(18分)

       示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)；電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C，質(zhì)量=0.91×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）電子槍的三級(jí)加速可簡(jiǎn)化為如圖14乙所示的加速電場(chǎng)，若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì)，要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到16×10J，求加速電壓為多大；

（2）電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4.0cm，兩板間距離=1.0cm，極板右端與熒光屏的距離=18cm，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí)，如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度，求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線(xiàn)的最大長(zhǎng)度；

（3）如圖14甲所示，電子槍中燈絲用來(lái)加熱陰極，使陰極發(fā)射電子�？刂茤艠O的電勢(shì)比陰極的電勢(shì)低，調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓，可控制通過(guò)柵極電子的數(shù)量。現(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加，應(yīng)如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。

       電子槍中、和三個(gè)陽(yáng)極除了對(duì)電子加速外，還共同完成對(duì)電子的聚焦作用，其中聚焦電場(chǎng)可簡(jiǎn)化為如圖14丁所示的電場(chǎng)，圖中的虛線(xiàn)是該電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明聚焦電場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電子的聚焦作用。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014山東濟(jì)寧市高三第一次模擬考試?yán)砜凭C合試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

(18分)

(1)在利用如圖甲所示的裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)中

①以下提供的器材中不需要的是_________，還需要的器材是__________·

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、木塊、長(zhǎng)木板、立柱、50Hz低壓交流電源、導(dǎo)線(xiàn)、天平．

 

②若圖甲中立柱的高度是木板長(zhǎng)度的一半，接通電源，得到如圖乙所示的紙帶．則木塊下滑的加速度為__________m／s2，木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為____________．(g取10m／s2，所有計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)．由于存在系統(tǒng)誤差，動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量值比真實(shí)值__________（填偏大或偏小)．

(2)某探究小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“4V，1W”的小燈泡的R～U曲線(xiàn)，所供選擇的器材除了導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：

A．電壓表V(量程5V，內(nèi)阻約為5)??? ????????????? B．直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4．5V，內(nèi)阻不計(jì))

C．電流表A1(量程150mA，內(nèi)阻約為2)????????????? D．電流表A2(量程300mA，內(nèi)阻約為1)

E．滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~l0)??? ????????????? ????????????? ????????????? F．滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~200)

①實(shí)驗(yàn)中要求小燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓，測(cè)量誤差盡可能小且方便調(diào)節(jié)，電? 流表應(yīng)選用____________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________(填寫(xiě)儀器符號(hào))．請(qǐng)畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖．

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出了R—U的圖像，如甲圖所示．由圖像可知，當(dāng)所加電壓為3．0V時(shí)，小燈泡實(shí)際消耗的電功率為_________W(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

③小燈泡的P—U圖像及I—U圖像如圖乙所示．則小燈泡的電功率P隨電壓U變化的圖像是___________；伏安特性曲線(xiàn)是____________．(填“a”、“b”、“c”、“d”)

 

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科目：高中物理 來(lái)源：北京市海淀區(qū)2010年高三一模（理科綜合）物理部分 題型：計(jì)算題

(18分)

       示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)；電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C，質(zhì)量=0.91×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）電子槍的三級(jí)加速可簡(jiǎn)化為如圖14乙所示的加速電場(chǎng)，若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì)，要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到16×10J，求加速電壓為多大；

（2）電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4.0cm，兩板間距離=1.0cm，極板右端與熒光屏的距離=18cm，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí)，如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度，求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線(xiàn)的最大長(zhǎng)度；

（3）如圖14甲所示，電子槍中燈絲用來(lái)加熱陰極，使陰極發(fā)射電子�？刂茤艠O的電勢(shì)比陰極的電勢(shì)低，調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓，可控制通過(guò)柵極電子的數(shù)量�，F(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加，應(yīng)如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。

       電子槍中、和三個(gè)陽(yáng)極除了對(duì)電子加速外，還共同完成對(duì)電子的聚焦作用，其中聚焦電場(chǎng)可簡(jiǎn)化為如圖14丁所示的電場(chǎng)，圖中的虛線(xiàn)是該電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明聚焦電場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電子的聚焦作用。

 

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