【題目】如圖所示,傾角為的光滑平行金屬導(dǎo)軌的寬度為L,導(dǎo)軌的頂端連接有一個(gè)阻值為R的電阻,在導(dǎo)軌平面內(nèi)垂直于導(dǎo)軌方向的兩條虛線MN和PQ之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,兩條虛線間的距離為d,F(xiàn)將質(zhì)量為m的金屬棒ab從虛線MN上方某處由靜止釋放,金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度和到達(dá)導(dǎo)軌底端時(shí)的速度相等,且從MN到PQ和從PQ到底端所用時(shí)間相等。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,二者電阻均不計(jì),重力加速度為g。下列敘述正確的是)( )
A. 金屬棒ab在虛線MN和PQ之間做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B. 虛線PQ到導(dǎo)軌底端的距離大于d
C. 金屬棒ab通過磁場(chǎng)的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為2 mgdsinθ
D. 金屬棒ab通過磁場(chǎng)的過程中,通過電阻R某一橫截面的電荷量為
【答案】B
【解析】
由題意可知,金屬棒ab在虛線MN和PQ之間做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)PQ離開磁場(chǎng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度和到達(dá)軌道最底端的速度相同,兩過程所用時(shí)間相同;由能量守恒可知,金屬棒從MN進(jìn)入磁場(chǎng)至到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;由可計(jì)算金屬棒ab通過磁場(chǎng)的過程中,通過電阻R某一橫截面的電荷量。
A、金屬棒ab在虛線MN和PQ之間運(yùn)動(dòng)時(shí),由于切割磁感線的速度大小變化,導(dǎo)致其所受沿斜面向上的安培力大小發(fā)生變化,故金屬棒ab所受的合力發(fā)生變化,根據(jù)牛頓第二定律可知,其加速度發(fā)生變化,故金屬棒做非勻變速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;
B、金屬棒ab在虛線MN和PQ之間運(yùn)動(dòng),做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)PQ時(shí)離開磁場(chǎng),緊接著做加速度大小為gsinθ 的勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)最低端時(shí)的速度與剛進(jìn)入磁場(chǎng)MN邊界時(shí)速度大小相等,由v-t圖像的面積可知,虛線PQ到導(dǎo)軌底端的距離,故B正確;
C、金屬棒從MN進(jìn)入磁場(chǎng)至到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,動(dòng)能沒有發(fā)生變化,根據(jù)能量守恒,減小的重力勢(shì)能,全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,即,C錯(cuò)誤;
D、金屬棒ab通過磁場(chǎng)的過程中,通過電阻R某一橫截面的電荷量為,D錯(cuò)誤。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量分別為m、3m、2m,B和C分別固定在彈簧兩端,彈簧的質(zhì)量不計(jì)。B和C在吊籃的水平底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)。將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間( 。
A. 吊籃A的加速度大小為g
B. 物體B的加速度大小為0
C. 物體C的加速度大小為2g
D. A對(duì)C的支持力大小等于5mg
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板電容器與直流電源、理想二極管(正向電阻為零可以視為短路,反向電阻無窮大可以視為斷路)連接,電源負(fù)極接地.初始電容器不帶電,閉合開關(guān)S穩(wěn)定后,一帶電油滴位于電容器極板間的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是( )
A. 減小極板間的正對(duì)面積,帶電油滴會(huì)向下移動(dòng),且P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)降低
B. 減小極板間的正對(duì)面積,帶電油滴會(huì)向上移動(dòng),且P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)降低
C. 將下極板上移,帶電油滴向上運(yùn)動(dòng)
D. 斷開開關(guān)S,帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小河寬為d,河水中各點(diǎn)水流速度大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比,,x是各點(diǎn)到近岸的距離,小船船頭垂直河岸渡河,小船劃水速度為,則下列說法中正確的是( )
A. 小船渡河的軌跡為曲線
B. 小船到達(dá)離河岸處,船渡河的速度為
C. 小船渡河時(shí)的軌跡為直線
D. 小船到達(dá)離河岸處,船的渡河速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,地球可以看成一個(gè)巨大的拱形橋,橋面半徑R=6400km,地面上行駛的汽車中駕駛員的重力G=800N,在汽車的速度可以達(dá)到需要的任意值,且汽車不離開地面的前提下,下列分析中正確的是( )
A. 汽車的速度越大,則汽車對(duì)地面的壓力也越大
B. 不論汽車的行駛速度如何,駕駛員對(duì)座椅壓力大小都等于800N
C. 不論汽車的行駛速度如何,駕駛員對(duì)座椅壓力大小都小于他自身的重力
D. 如果某時(shí)刻速度增大到使汽車對(duì)地面壓力為零,則此時(shí)駕駛員會(huì)有超重的感覺
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的圓弧軌道,其半徑R=0.4m,軌道的最低點(diǎn)距地面高度h=0.8m,一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開軌道,落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離空氣阻力不計(jì),g取求:
(1)小滑塊離開軌道時(shí)的速度大;
(2)小滑塊運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)半徑為R的絕緣光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi),A、B和C、D分別是圓軌道水平直徑和豎直直徑的兩個(gè)端點(diǎn),O點(diǎn)是圓心。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在圓軌道的最低點(diǎn)C。在水平直徑AB的下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向平行于軌道所在的平面且水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度為E= (g為重力加速度)。下列說法正確的是( )
A. 在C點(diǎn)由靜止釋放小球,小球會(huì)在C點(diǎn)和B點(diǎn)之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B. 若小球從C點(diǎn)以大小為的速度向右運(yùn)動(dòng),則小球剛好能夠通過D點(diǎn)
C. 若在C點(diǎn)給小球水平向右的初速度,使小球能夠通過D點(diǎn),則小球每次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力都會(huì)比前一次通過D點(diǎn)時(shí)大4mg
D. 若小球剛好能夠向左通過D點(diǎn),則到A點(diǎn)時(shí)由于受到水平方向的電場(chǎng)力作用,小球會(huì)脫離軌道
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【題目】如圖所示,xOy坐標(biāo)系位于豎直平面內(nèi),在其第一象限以O點(diǎn)為園心的圓形區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于坐標(biāo)平面向外。在第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=。質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從電場(chǎng)中與y軸距離為L的M點(diǎn)以大小為v0的初速度沿x軸正方向射出,穿過y軸上的P點(diǎn),從磁場(chǎng)邊界上的N點(diǎn)(圖中未畫出)射人磁場(chǎng),最后粒子從O點(diǎn)沿x軸負(fù)方向射出磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力。求:
(1)粒子經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度。
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑與磁場(chǎng)半徑的比值和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】測(cè)量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道,與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切,C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′.重力加速度為g.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m;
②測(cè)量出軌道AB的半徑R、BC的長(zhǎng)度L和CC′的高度h;
③將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放,在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D;
④重復(fù)步驟③,共做10次;
⑤將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住,用米尺測(cè)量圓心到C′的距離s.
用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示:
(1)物塊Q到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB= ______ ;
(2)物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC= ______ ;
(3)在物塊Q從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中,物塊Q克服摩擦力做的功Wf= ______ ;
(4)物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ______ .
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