【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖,裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強磁場,發(fā)電機的矩形線圈abcd在磁場中,圖中abcd分別為矩形線圈的四個頂點,其中的c點被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸勻速轉(zhuǎn)動。為了便于觀察,圖中發(fā)電機的線圈只畫出了其中的1匝,用以說明線圈兩端的連接情況。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上;用導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1=50cm,bc邊和ad邊的長度L2=20cm,匝數(shù)n=100匝,線圈的總電阻r=5.0Ω,線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=282rad/s,外電路的定值電阻R=45Ω,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表,滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計,計算中取π=3.14,=1.41。
(1)請推導出線圈在勻速轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢最大值Em的表達式(用題中已知物理量的符號表示),并求出此最大值;
(2)求電流表的示數(shù)I;
(3)求維持線圈勻速轉(zhuǎn)動1圈,所需外力做的功W(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
科目:高中物理 來源: 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,整個裝置處在方向豎直向上的勻強電場中,兩個質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進入管內(nèi)(小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng),且忽略兩小球之間的相互作用),a通過最高點A時,對外管壁的壓力大小為3、5mg,b通過最高點A時,對內(nèi)管壁的壓力大小0、25mg,已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半。
求(1)a、b兩球落地點距A點水平距離之比;
(2)a、b兩球落地時的動能之比。
【答案】(1)4∶3 (2)8∶3
【解析】
試題分析:(1)以a球為研究對象,設(shè)其到達最高點時的速度為,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
以b球為研究對象,設(shè)其到達最高點時的速度為vb,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
兩小球脫離半圓管后均做平拋運動,根據(jù)可得它們的水平位移之比:
(2)兩小球做類平拋運動過程中,重力做正功,電場力做負功,根據(jù)動能定理有:
對a球:
解得:
對b球:
解得:
則兩球落地時的動能之比為:
考點:本題考查靜電場、圓周運動和平拋運動,意在考查考生的分析綜合能力。
【名師點睛】本題關(guān)鍵是對小球在最高點進行受力分析,然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度,再結(jié)合平拋運動規(guī)律求解。
【題型】解答題
【結(jié)束】
19
【題目】如圖所示,傾角θ=37°的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上,在斜面頂端固定一個輪半徑和質(zhì)量不計的光滑定滑輪D,質(zhì)量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接,物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長的輕繩使物體A跨過定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接,小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿,當整個系統(tǒng)靜止時,環(huán)C位于Q處,繩與細桿的夾角α=53°,且物體B對擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長度 為d=0.2m,位置R與位置Q關(guān)于位置S對稱,輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行,F(xiàn) 讓環(huán)C從位置R由靜止釋放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
求:(1)小環(huán)C的質(zhì)量 M;
(2)小環(huán)C通過位置S時的動能 Ek及環(huán)從位置R運動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT;
(3)小環(huán)C運動到位置Q的速率v.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( 。
A. 甲圖是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是位移
B. 乙圖是高速上的指示牌,上面的“120”、“100等指的是平均速度
C. 丙圖是汽車上的時速表,上面的“72”指的是瞬時速度的大小
D. 丁圖是導航中的信息,上面的“26分鐘”、“27分鐘”指的是時刻
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ,分別用相同材料,不同粗細的導線繞制Ⅰ為細導線兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落,再進入磁場,最后落到地面,運動過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為、,在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為、不計空氣阻力,已知線框電阻與導線長度成正比,與導線橫截面積成反比,則
A.,B.,
C.,D.,
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,木板A靜止在光滑的水平地面上,物體B以水平速度沖上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,則從B沖上木板A到相對板A靜止的過程中,下述說法中正確是
A. 物體B克服摩擦力做的功等于B動能的減少量
B. 物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)機械能的減少量
C. 物體B克服摩擦力做的功等于摩擦力對木板A做的功
D. 物體B損失的動能等于木板A獲得的動能
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,從水平地面上同一位置先后拋出的兩個質(zhì)量相等的小球P、Q,分別落在地面上的M、N點,兩球運動的最大高度相同,不計空氣阻力,則下列說法正確的是( )
A. P、Q的飛行時間相等
B. P與Q在空中不可能相遇
C. P、Q落地時重力的瞬時功率相等
D. P、Q落地時的動能相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019 年北京時間 4 月 10 日 21 時,人類歷史上首張黑洞照片被正式披露,引起世界轟動.黑洞是一類特殊的天體,質(zhì)量極大,引力極強,在它附近(黑洞視界)范圍內(nèi),連光也不能逃逸,并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象.傳統(tǒng)上認為,黑洞“有進無出”,任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來.但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析,認為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射,此即著名的“霍金輻射”,因此可以定義一個“黑洞溫度”T: ,其中 h 為普朗克常量,c 為真空中的光速,G 為萬有引力常量,M 為黑洞質(zhì)量,k 是一個有重要物理意義的常量,叫做“玻爾茲曼常量”.以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是( )
A.B.C.D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是
A. 在太空站中處于失重狀態(tài)的水滴呈球形,是由液體表面張力引起的
B. 用氣筒給自行車打氣,越打越費勁,是氣體分子之間斥力變大
C. 在壓強一定的情況下,晶體熔化過程中分子的平均動能增加
D. 當氣體溫度升高時,每一個分子運動速率都增加
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在平面直角坐標系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為m.電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場,如圖所示.不計粒子重力,求:
(1)粒子過N點時速度 ;
(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑r;
(3)粒子從M點運動到P點的總時間t
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com