【題目】如圖(a),一水平面內(nèi)固定有兩根平行的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L;兩根相同的導(dǎo)體棒M、N置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直,長(zhǎng)度均為L;棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力);整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。從t=0時(shí)開(kāi)始,對(duì)導(dǎo)體棒M施加一平行于導(dǎo)軌的外力F,F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示。已知在t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M的加速度大小為g時(shí),導(dǎo)體棒N開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度大小為g,兩棒的質(zhì)量均為m,電阻均為R,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求:
(1)t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M的速度vM;
(2)0~t0時(shí)間內(nèi)外力F的沖量大小;
(3)0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】
(1)設(shè)t0時(shí)刻棒中的感應(yīng)電流為i0,由法拉第電磁感應(yīng)定律,回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
根據(jù)閉合電路歐姆定律
導(dǎo)體棒受到的安培力大小為
F安=BLi0
對(duì)導(dǎo)體棒N,由平衡條件得
F安=mg
整理得t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M的速度
;
(2)設(shè)t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M受到的拉力大小為F0,根據(jù)牛頓第二定律得
解得
F0=3mg
0t0時(shí)間內(nèi)外力F的沖量大小為
;
(3)設(shè)導(dǎo)體棒M開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻是t1,此時(shí)導(dǎo)體棒M受到拉力大小等于摩擦力
F1=mg
由F—t圖像可知
設(shè)t1t0時(shí)間內(nèi)的平均電流為I,導(dǎo)體棒M的位移為x。則t1t0時(shí)間內(nèi)的平均電流為
在過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)量定理,有
整理得
此過(guò)程導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能
。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖甲所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能。將彈簧放在水平氣墊導(dǎo)軌上,其左端固定,右端恰好在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的B點(diǎn)安裝一個(gè)光電門,計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)與光電門相連。用帶有遮光片的滑塊將彈簧壓縮到A位置,然后由靜止釋放滑塊,計(jì)時(shí)器顯示遮光片經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間為t。
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光片的寬度的結(jié)果如圖乙所示,則寬度d=________mm。
(2)為了求出彈簧的彈性勢(shì)能,還需要測(cè)量________。(填選項(xiàng)前的字母)
A.彈簧原長(zhǎng)l0 B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g C.滑塊(含遮光片)的質(zhì)量m0
(3)彈簧壓縮到A位置時(shí),彈性勢(shì)能的表達(dá)式為_______。(用相應(yīng)的字母符號(hào)表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間的距離為l.金屬棒ab和cd垂直放在導(dǎo)軌上,兩棒正中間用一根長(zhǎng)l的絕緣細(xì)線相連,棒ab右側(cè)有一直角三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向下,三角形的兩條直角邊長(zhǎng)均為l,整個(gè)裝置的俯視圖如圖所示,從圖示位置在棒ab上加水平拉力,使金屬棒ab和cd向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細(xì)線上的張力大小F隨時(shí)間t變化的圖象,可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正)
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直。電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)。下列說(shuō)法正確的是
A. 僅增大勵(lì)磁線圈中電流,電子束徑跡的半徑變大
B. 僅提高電子槍加速電壓,電子束徑跡的半徑變大
C. 僅增大勵(lì)磁線圈中電流,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大
D. 僅提高電子槍加速電壓,電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,把一個(gè)有小孔的小球連接在彈簧的一端,彈簧的另一端固定,小球套在光滑的桿上,能夠自由滑動(dòng),彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小,也可以忽略。系統(tǒng)靜止時(shí)小球位于O點(diǎn),現(xiàn)將小球向右移動(dòng)距離A后由靜止釋放,小球做周期為T的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.若某過(guò)程中小球的位移大小為A,則該過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間一定為
B.若某過(guò)程中小球的路程為A,則該過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間一定為
C.若某過(guò)程中小球的路程為2A,則該過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間一定為
D.若某過(guò)程中小球的位移大小為2A,則該過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間至少為
E.若某過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為,則該過(guò)程中彈簧彈力做的功一定為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在我們的生活中,日常用品、裝飾材料、周圍的巖石、食鹽、香煙等都不同程度地含有放射性元素。其中香煙中含有釙(),具有放射性,其衰變方程為:,半衰期為138天,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.該衰變中釋放出的α射線的電離能力強(qiáng)于γ射線的電離能力
B.釙()衰變后得到的新核在元素周期表中的位置向右移動(dòng)了兩位
C.質(zhì)量為m的釙核經(jīng)過(guò)276天,剩余的釙核的質(zhì)量為
D.若采用提高溫度的方法,可以改變釙()的半衰期
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩分子間的斥力與引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下,由靜止開(kāi)始相互接近。若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 在r>r0階段,F做正功,分子動(dòng)能增加,勢(shì)能減小
B. 在r<r0階段,F做負(fù)功,分子動(dòng)能減小,勢(shì)能減小
C. 在r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,動(dòng)能最大
D. 在r=r0時(shí),分子勢(shì)能為零
E. 分子動(dòng)能與勢(shì)能之和在整個(gè)過(guò)程中不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,木板P靜置于光滑水平面上,質(zhì)量為m,P的右端固定一輕質(zhì)彈簧,左端A與彈簧的自由端B相距L。質(zhì)量為2m且可以看作質(zhì)點(diǎn)的物塊以速度v0從A點(diǎn)滑上木板,物塊壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。物塊與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)求P的最終速度v1;
(2)求此過(guò)程中彈簧最大壓縮量x;
(3)求此過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如面所示,寬度為的平行金屬導(dǎo)軌與水平面之間的夾角為,金屬棒ab重直導(dǎo)軌水平放置,處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知金屬棒質(zhì)量,電阻為,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T,導(dǎo)軌所接電源的電動(dòng)勢(shì)為E=10V,內(nèi)阻。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)變阻器的阻值符合要求,其他電阻不計(jì),g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求
(1)金屬棒所受安培力的最大值;
(2)滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的最大值。
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