【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩光滑導(dǎo)軌水平放置,兩條導(dǎo)軌相距為d,左端MN用阻值不計(jì)的導(dǎo)線(xiàn)相連,金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動(dòng),導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r0,金屬棒ab的電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于豎直向下的均勻磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,B=kt,其中k為常數(shù)。金屬棒ab在水平外力的作用下,以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng),t=0時(shí),金屬棒ab與MN相距非常近。求:
(1)當(dāng)t=t0時(shí),水平外力的大小F;
(2)同學(xué)們?cè)谇?/span>t=t0時(shí)刻閉合回路消耗的功率時(shí),有兩種不同的求法:
方法一:P=F·v
方法二: , , (其中R為回路總電阻)
這兩種方法哪一種正確?請(qǐng)你做出判斷,并簡(jiǎn)述理由。
【答案】(1) (2)方法一錯(cuò),方法二對(duì), 方法一認(rèn)為閉合回路所消耗的能量全部來(lái)自于外力所做的功,而實(shí)際上磁場(chǎng)的變化也對(duì)閉合回路提供能量.方法二算出的I是電路的總電流,求出的是閉合回路消耗的總功率。
【解析】(1)回路中的磁場(chǎng)變化和導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
據(jù)題意,有B=kt,則得△B/△t=k
回路中產(chǎn)生的總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E總=△BS/△t+Bdv①
△BS/△t=kdvt0②
I=E總/R③
聯(lián)立求解得:E總=2kdvt0④
R=2r0vt0⑤
解得:I=kd/r0⑥
所以,F=BId⑦
即F=k2d2t0/r0⑧
(2)方法一錯(cuò),方法二對(duì);⑨
方法一認(rèn)為閉合回路所消耗的能量全部來(lái)自于外力所做的功,而實(shí)際上磁場(chǎng)的變化也對(duì)閉合回路提供能量。方法二算出的I是電路的總電流,求出的是閉合回路消耗的總功率。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,10匝矩形線(xiàn)框,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直磁場(chǎng)的軸OO′以角速度為100 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)框電阻不計(jì),面積為0.5m2,線(xiàn)框通過(guò)滑環(huán)與一理想變壓器的原線(xiàn)圈相連,副線(xiàn)圈接有兩只燈泡L1和L2.已知變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10:1,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)L1正常發(fā)光,且電流表示數(shù)為0.01A,則( )
A. 若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為200sin100t V
B. 燈泡L1的額定功率為2W
C. 若開(kāi)關(guān)S閉合,燈泡L1將更亮
D. 若開(kāi)關(guān)S閉合,電流表示數(shù)將增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,細(xì)繩一端固定,另一端系一小球.給小球一個(gè)合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這樣就構(gòu)成了一個(gè)“圓錐擺”.設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為,如果變大,則( )
A. 細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力變大 B. 小球的向心加速度變大
C. 小球運(yùn)動(dòng)的速度增大 D. 小球運(yùn)動(dòng)的周期增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。有一直徑為D.質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放,下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門(mén),測(cè)得A.B間的距離為H()光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。則
(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=_______cm
(2)多次改變高度H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出隨H的變化圖像如圖丙所示,當(dāng)圖中已知量、和重力加速度g及小球的直徑d滿(mǎn)足表達(dá)式________時(shí),可判斷消去下落過(guò)程中機(jī)械能守恒
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量總是稍小與重力勢(shì)能減少量,增加下落高度后,則將__________(填“增加”“減小”或“不變”)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】水平放置足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌,電阻不計(jì),間距為L,左端連接的電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,質(zhì)量為m的金屬桿垂直靜放在導(dǎo)軌上,金屬桿處于導(dǎo)軌間的部分電阻為R。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,閉合開(kāi)關(guān),金屬桿沿導(dǎo)軌做變加速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到最大速度,則下列說(shuō)法正確的是
A. 金屬桿的最大速度大小為
B. 此過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電量為
C. 此過(guò)程中電源提供的電能為
D. 此過(guò)程中金屬桿此時(shí)的熱量為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d,現(xiàn)將小環(huán)從定滑輪等高的A處由靜止釋放,當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑的距離也為d時(shí),(圖中B處),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 小環(huán)剛釋放時(shí)輕繩中的張力一定大于2mg
B. 小環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度也為d
C. 小環(huán)在B處的速度與重物上的速度大小之比等于
D. 小環(huán)在B處的速度與重物上的速度大小之比等于
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)的最新交通規(guī)則規(guī)定:黃燈亮?xí)r車(chē)頭己越過(guò)停車(chē)線(xiàn)的車(chē)輛可以繼續(xù)通行,車(chē)頭未越過(guò)停車(chē)線(xiàn)的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈,屬于交通違章行為,我國(guó)一般城市路口紅燈變亮之前綠燈和黃燈各有3s的閃爍時(shí)間.國(guó)家汽車(chē)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)汽車(chē)制動(dòng)初速度與剎車(chē)即離的規(guī)定是這樣的:小客車(chē)在制動(dòng)初速度為14m/s的情況下,制動(dòng)距離不得大于20m.
(1)若要確保汽車(chē)在3s內(nèi)停下來(lái),小客車(chē)剎車(chē)前的行駛速度不能超過(guò)多少?
(2)某小客車(chē)正以v0=8m/s速度駛向路口,綠燈開(kāi)始閃時(shí)車(chē)頭距離停車(chē)線(xiàn)S= 28m,汽車(chē)至少以多大的加速度勻加速行駛才能在黃燈點(diǎn)亮前正常通過(guò)路口?己知駕駛員從眼睛看到燈閃到腳下采取動(dòng)作再到小客車(chē)有速度變化的反應(yīng)總時(shí)間是1.0s.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電路中的電阻R1、R2和R3的阻值都相同,在電鍵S處于閉合狀態(tài)下,若將電鍵S1由位置1切換到位置2,則( )
A. 電壓表的示數(shù)不變
B. 電池的效率變小
C. 電阻R1兩端的電壓變小
D. 電池內(nèi)部消耗的功率變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)為測(cè)定金屬絲的電阻率,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,電路中ab是一段電阻率較大,粗細(xì)均勻的電阻絲,保護(hù)電阻,電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,電流表內(nèi)阻忽略不計(jì),滑片P與電阻絲始終接觸良好。
(1)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑如圖乙所示,其示數(shù)為d=________mm。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P的位置,分別測(cè)量出每次實(shí)驗(yàn)中aP長(zhǎng)度x及對(duì)應(yīng)的電流值I,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
x/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
I/A | 0.49 | 0.43 | 0.38 | 0.33 | 0.31 | 0.28 |
2.04 | 2.33 | 2.63 | 3.03 | 3.23 | 3.57 |
將表中數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙中,如圖所示,該圖象的斜率的表達(dá)式k=__________(用題中字母表示),由圖線(xiàn)求得電阻絲的電阻率_______ (保留兩位有效數(shù)字)。
根據(jù)圖丙中關(guān)系圖線(xiàn)縱軸截距的物理意義,可求得電源的內(nèi)阻為r=______________________ (保留兩位有效數(shù)字)。
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