【題目】如圖所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,導(dǎo)軌下端連接阻值R=2Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面.一根質(zhì)量m=0.2kg的導(dǎo)體棒ab放在兩導(dǎo)軌上,在導(dǎo)軌之間的有效電阻r=2Ω,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大;
(2)導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大;
(3)從導(dǎo)體棒靜止開始沿導(dǎo)軌下滑到剛好開始做勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量Q=1J,則這個(gè)過程中導(dǎo)體棒的位移多大?
【答案】(1) (2) (3) 30m
【解析】試題分析:由牛頓第二定律可以求出加速度;導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),由平衡條件可以求出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;由動(dòng)能定理可以求出導(dǎo)體棒的位移。
(1)金屬棒開始下滑的初速為零,受重力、支持力和摩擦力。
根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得:a=2m/s2
(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),設(shè)速度為v,受重力、支持力、摩擦力和安培力為F,棒沿導(dǎo)軌方向受力平衡,由物體平衡條件得:mgsinθ-μmgcosθ=F
代入數(shù)據(jù)解得:F=0.4N
安培力表達(dá)式為:
代入數(shù)據(jù)解得:v=10m/s
(3)由動(dòng)能定理得:
電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量等于1J,則r上產(chǎn)生的焦耳熱為1J,
則克服安培力做功:W安=2J,
代入數(shù)據(jù)解得:s=30m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),用長的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),g取10m/s2求:
(1)小球剛好經(jīng)過最高點(diǎn)A時(shí)的速度;
(2)若小球經(jīng)過最高點(diǎn)A時(shí)速度為4m/s,小球?qū)?xì)線的拉力;
(3)若小球經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)速度為 ,細(xì)線對(duì)小球的拉力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】處于紙面內(nèi)的一段直導(dǎo)線長L=1m,通有I=1A的恒定電流,方向如圖所示.將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中,它受到垂直于紙面向外的大小為F=1N的磁場力作用.據(jù)此( )
A. 能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向
B. 能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,不能確定它的大小
C. 能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,不能確定它的方向
D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向都不能確定
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少,我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)。核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素,它可破壞細(xì)胞基因,提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24100年,其衰變方程為Pu→X+He+γ,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.X原子核中含有92個(gè)中子。
B.100個(gè)Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余50個(gè)。
C.由于衰變時(shí)釋放巨大能量,根據(jù)E=mc2,衰變過程總質(zhì)量增加。
D.衰變發(fā)出的放射線是波長很短的光子,具有很強(qiáng)的穿透能力。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是________(填字母).
A. 用可拆變壓器,能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈
B. 測量原、副線圈的電壓,可用“測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中的直流電壓表
C. 原線圈接0、8接線柱,副線圈接0、4接線柱,則副線圈電壓大于原線圈電壓
D. 為便于探究,先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變,改變副線圈的匝數(shù),研究其對(duì)副線圈電壓的影響
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為某電場的電場線分布,、N、Q是以電場線上一點(diǎn)O為圓心的同一圓周上的三點(diǎn),OQ連結(jié)與直線MN垂直.以下說法正確的是( )
A. O點(diǎn)電勢與Q點(diǎn)電勢相等
B. 、O間的電勢差大于O、N間的電勢差
C. 將一負(fù)電荷由點(diǎn)移到Q點(diǎn),電荷的電勢能減少
D. 正電荷在Q點(diǎn)所受電場力的方向與OQ垂直且豎直向上
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,L1和L2為平行虛線,L1上方和L2下方有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,A、B兩點(diǎn)都在L2上。帶電粒子從A點(diǎn)以初速度v與L2成30°角斜向上射出,經(jīng)偏轉(zhuǎn)后正好過B點(diǎn),經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向上,粒子重力不計(jì)。下列說法中正確的是()
A.帶電粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度一定與在A點(diǎn)時(shí)的速度相同
B.若將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度變大(方向不變),它仍能經(jīng)過B點(diǎn)
C.若將帶電粒子在A點(diǎn)的初速度方向改為與L2成60°角斜向上,它也一定經(jīng)過B點(diǎn)
D.粒子一定帶正電荷
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°,質(zhì)量分別為 M、m 的兩個(gè)物體通過細(xì)繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè),斜面底端有一與斜面垂直的擋板.開始時(shí)用手按住物體 M,此時(shí) M 距離擋板的距離為 s,滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直,且彈簧處于原長狀態(tài).已知 M=2m,空氣阻力不計(jì).松開手后,關(guān)于二者的運(yùn)動(dòng)下列說法中正確的是( 。
A. M 和 m 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 當(dāng) M 的速度最大時(shí),m 與地面間的作用力為零
C. 若 M 恰好能到達(dá)擋板處,則此時(shí) m 的速度為零
D. 若 M 恰好能到達(dá)擋板處,則此過程中重力對(duì) M 做的功等于彈簧彈性勢能的增加量與物體 m 的機(jī)械能增加量之和
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究在彈性限度內(nèi)“彈簧彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),彈簧的最上端與刻度尺的零刻度對(duì)齊.
(1)將一個(gè)50g的鉤碼掛在彈簧的下端,彈簧指針如圖乙所示,則指針示數(shù)為_____cm.
(2)在彈性限度內(nèi),將每個(gè)50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,得到掛上不同數(shù)目的鉤碼對(duì)應(yīng)的指針示數(shù)L如表所示,用表中數(shù)據(jù)計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k=_____N/m,彈簧沒有掛鉤碼時(shí)的豎直長度為_____cm.(重力加速度g=10m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
鉤碼數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 |
L/cm | 19.71 | 23.70 | 27.70 |
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