【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向上,在磁場中有一個總電阻為R、每邊長為L的正方形金屬框abcd,其中ab、cd邊質(zhì)量均為m,其他兩邊質(zhì)量不計,cd邊裝有固定的水平軸,F(xiàn)將金屬框從水平面位置無初速釋放,若不計一切摩擦,金屬框經(jīng)時間t剛好到達(dá)豎直面位置a′b′cd。
(1)在圖上標(biāo)出ab邊到達(dá)最低位置時感應(yīng)電流的方向;a/→b/
(2)求在時間t內(nèi)流過金屬框的電荷量;BL2/R
(3)若在時間t內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求ab邊在最低位置時受的磁場力多大?
【答案】(1)到(2)(3)
【解析】試題分析:根據(jù)右手定則判斷產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式求解電荷量.正方形金屬框的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求出速度大小.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢,再求出感應(yīng)電流,可求出安培力.
(1)根據(jù)右手定則判斷可知:ab邊到達(dá)最低位置時感應(yīng)電流的方向由a′到b′.
(2)由
整理得:在時間t內(nèi)流過金屬框的電荷量為:
(3)由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得:
又由感應(yīng)電動勢為 E=BυL,瞬時電流的大小為,ab邊所受安培力的大小為
整理得:
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【題目】如圖所示,導(dǎo)熱的圓柱形汽缸固定在水平桌面上,橫截面積為S、質(zhì)量為m1的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體(可視為理想氣體),活塞與汽缸間無摩擦且不漏氣.總質(zhì)量為m2的砝碼盤(含砝碼)通過左側(cè)豎直的細(xì)繩與活塞相連.當(dāng)環(huán)境溫度為T時,活塞離缸底的高度為h.現(xiàn)環(huán)境溫度度發(fā)生變化,當(dāng)活塞再次平衡時活塞離缸底的高度為,求:
(ⅰ)現(xiàn)環(huán)境溫度變?yōu)槎嗌伲?/span>
(ⅱ)保持(。┲械沫h(huán)境溫度不變,在砝碼盤中添加質(zhì)量為Δm的砝碼時,活塞返回到高度為h處,求大氣壓強。
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【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,使用的小燈泡為“6V 3W”,其他可供選擇的器材有:
電壓表V1(量程6V,內(nèi)阻20kΩ) 電壓表V2(量程20V,內(nèi)阻60kΩ)
電流表A1(量程3A,內(nèi)阻0.2Ω) 電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻1Ω)
變阻器R1(0~1000Ω,0.5A) 變阻器R2(0~20Ω,2A)
學(xué)生電源E(6~8V) 開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
實驗中要求電壓表在0~6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應(yīng)的電流值I,以便作出伏安特性曲線,在上述器材中,電流表應(yīng)選用________,變阻器應(yīng)選用________.在方框中畫出實驗的原理圖.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=100 g的鋁環(huán),用細(xì)線懸掛起來,環(huán)中央距地面高度h=0.8 m,有一質(zhì)量為M=200 g的小磁鐵(長度可忽略),以10 m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán),落地點距鋁環(huán)原來位置的水平距離為3.6 m,則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運動看做平拋運動).
(1)鋁環(huán)向哪邊偏斜?
(2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為2 m/s,在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中,環(huán)中產(chǎn)生了多少電能?(g=10 m/s2)
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【題目】某同學(xué)利用改裝的電流表和電壓表做測電源電動勢和內(nèi)阻實驗,實驗桌上有如下器材:
A. 待測干電池一節(jié),電動勢約為1.5V,內(nèi)阻小于
B. 直流電流表A,滿偏電流為3mA,內(nèi)阻
C. 直流電流表B,量程為3mA,內(nèi)阻
D. 定值電阻
E. 滑動變阻器
F. 電阻箱
G. 電阻
H. 導(dǎo)線和開關(guān)
(1)該同學(xué)設(shè)計的思路是用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻,用電流表A測量電路中的電流時量程過小,他將直流電流表A改裝成量程為0.6A的電流表,那么要與該電表__________聯(lián)一個電阻,則大小是___________ (保留三位有效數(shù)字);
(2)他需要再改裝一個3V的電壓表,他改裝的方法是將________________與電阻箱_________聯(lián),電阻箱接入電路的電阻為__________________;
(3)為了使改裝后的電壓表示數(shù)變化盡可能的大一些,請你幫他設(shè)計一個測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗電路畫在下面的虛線框中_______。
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【題目】某同學(xué)欲運用牛頓第二定律測量滑塊的質(zhì)量M,其實驗裝置如圖甲所示,設(shè)計的實驗步驟為:
(1)調(diào)整長木板傾角,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為m0時滑塊恰好沿木板向下做勻速運動;
(2)保持木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點計時器,然后釋放滑塊,滑塊沿木板向下做勻加速直線運動,并打出點跡清晰的紙帶如圖乙所示(打點計時器的工作頻率為50Hz).
請回答下列問題:
①打點計時器在打下D點時滑塊的速度vD=__________m/s;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
②滑塊做勻加速直線運動的加速度a=_____m/s2;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
③滑塊質(zhì)量M=___________(用字母a、m0和當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g表示).
(3)保持木板傾角不變,掛上質(zhì)量為m(均小于m0)的鉤碼,滑塊沿木板向下勻加速運動,測出滑塊的加速度;多次改變鉤碼的質(zhì)量,分別求出相應(yīng)的加速度.
(4)若繩的拉力與所掛鉤碼的重力大小相等,作出a—mg圖象如圖丙所示,則由圖丙可求得滑塊的質(zhì)量M=______kg.(取g=10m/s2,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示為一質(zhì)點做直線運動的速度-時間圖象,下列說法中正確的是( )
A. 整個運動過程中,CE段的加速度最大
B. 整個運動過程中,BC段的加速度最大
C. 整個運動過程中,質(zhì)點在D點所對應(yīng)的位置離出發(fā)點最遠(yuǎn)
D. OA段所表示的運動通過的路程是25m
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【題目】某實驗小組的同學(xué)準(zhǔn)備探究某個燈泡的伏安特性曲線,所用器材如下:
A.待測電燈泡一只,額定電壓為2.5V,額定功率為1.5W.
B.電壓表:量程為300mV,內(nèi)阻為300Ω
C.電壓表:量程為15V,內(nèi)阻為6kΩ
D.電流表:量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω
E.電流表:量程為300mA,內(nèi)阻約為1Ω
F.滑動變阻器:最大阻值為200Ω,最大電流為0.2A
G.滑動變阻器:最大阻值為10Ω,最大電流為1A
H.定值電阻,阻值為2700Ω
I.電動勢為4.5V的直流電源一個,開關(guān)一個,導(dǎo)線若干
(1)實驗中電壓表應(yīng)選______,電流表應(yīng)選______,滑動變阻器應(yīng)選______。(填寫器材前的字母代號)
(2)請在圖1虛線框中畫出該實驗的電路圖__________。
(3)該小組的同學(xué)通過實驗作出了小燈泡的伏安特性曲線,若將小燈泡直接與電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=7.5Ω的電源相連,則小燈泡的功率為______ W。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
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【題目】在大型物流貨場,廣泛的應(yīng)用著傳送帶搬運貨物。如圖甲所示,與水平面傾斜的傳送帶以恒定速率運動,皮帶始終是繃緊的,將質(zhì)量為1kg的貨物放在傳送帶上的A處,經(jīng)過1.2s到達(dá)傳送帶的B端。用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化圖像如圖乙所示,已知重力加速度g取10m/s2。由v~t圖像可知( )
A. A、B兩點的距離為2.4m
B. 貨物與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5
C. 貨物從A運動到B的過程中,傳送帶對貨物做功大小為12.8J
D. 貨物從A運動到B的過程中,貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J
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