【題目】(20分)如圖甲所示,一對(duì)足夠長(zhǎng)的平行粗糙導(dǎo)軌固定在水平面上,兩導(dǎo)軌間距l(xiāng)=1m,左端用R=3Ω的電阻連接,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿靜止置于兩導(dǎo)軌上,并與兩導(dǎo)軌垂直。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,F(xiàn)用水平向右的拉力F拉導(dǎo)體桿,拉力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,導(dǎo)體桿恰好做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在0~2s內(nèi)拉力F所做的功為W=J,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)導(dǎo)體桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)在0~2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電量q;
(3)在0~2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱電量Q。
【答案】⑴0.4 ;(2)2C;⑶ 8J
【解析】
試題分析:⑴設(shè)導(dǎo)體桿的加速度為a,則t時(shí)刻導(dǎo)體桿的速度v=at
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv
電路中的感應(yīng)電流為
導(dǎo)體桿上所受的安培力為
由牛頓第二定律可知:
即
代入數(shù)據(jù)得:
由圖象可知:F=3+2t
由于物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a為常數(shù),比較兩式可得:
a=2m/s2,μ=0.4
⑵在F作用的時(shí)間內(nèi),導(dǎo)體桿的位移為m
在時(shí)間t內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
平均電流為
通過(guò)的電荷量
代入數(shù)得q=2C
⑶t=2s時(shí)刻,導(dǎo)體桿的速度v=at=4 m/s。
在力F的作用過(guò)程中,設(shè)電路中產(chǎn)生的總熱量為Q′。由動(dòng)能定理可知
代入數(shù)據(jù) 可得J
由串聯(lián)電路的知識(shí)可知J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在月球表面:(1)沒(méi)有空氣;(2)重力加速度約為地球表面的1/6;(3)沒(méi)有磁場(chǎng).若宇航員登上月球后在空中從同一高度同時(shí)釋放氫氣球和鉛球,忽略地球和其他星球?qū)υ虑虻挠绊?/span>,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 氫氣球?qū)⒓铀偕仙?/span>,鉛球自由下落
B. 氫氣球和鉛球都處于平衡狀態(tài)
C. 氫氣球和鉛球都將下落,但鉛球先落地
D. 氫氣球和鉛球都將下落,且同時(shí)落地
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng),則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是
A. A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí) B. A的速度等于v時(shí)
C. 彈性勢(shì)能最大時(shí) D. A和B的速度相等時(shí)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑的水平面上,有一塊質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板,以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將質(zhì)量為m的小鐵塊無(wú)初速地輕放在木板的前端,設(shè)小鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)小鐵塊與木板相對(duì)靜止時(shí),距木板前端多遠(yuǎn)?
(2)全過(guò)程有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線SP∥MN,速率不同的同種帶電粒子(重力不計(jì)且忽略粒子間的相互作用)從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場(chǎng)。其中穿過(guò)a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直;穿過(guò)b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角,則粒子從S點(diǎn)分別到a、b所需時(shí)間之比為
A.1∶3 B.4∶3 C.3∶2 D.1∶1
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,不能表明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)的是( )
A. 甲圖中,導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B. 乙圖中,通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用
C. 丙圖中,當(dāng)電流方向相同時(shí),導(dǎo)線相互靠近
D. 丁圖中,當(dāng)電流方向相反時(shí),導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】蜘蛛捕食是依靠昆蟲(chóng)落在絲網(wǎng)上引起的振動(dòng)準(zhǔn)確判斷昆蟲(chóng)的方位。已知絲網(wǎng)固有頻率f0,某昆蟲(chóng)掉落在絲網(wǎng)上掙扎時(shí)振動(dòng)頻率為f,則該昆蟲(chóng)落在絲網(wǎng)上時(shí)
A. f增大,則絲網(wǎng)振幅增大 B. f減小,則絲網(wǎng)振幅減小
C. 昆蟲(chóng)引起絲網(wǎng)振動(dòng)的頻率為f0 D. 絲網(wǎng)和昆蟲(chóng)掙扎振動(dòng)周期相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,原線圈接入圖乙所示的電壓,副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) (報(bào)警器未畫出),電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A. 圖乙中電壓的有效值為110V
B. 電壓表的示數(shù)為44V
C. R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增大
D. R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R0消耗的電功率增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某質(zhì)點(diǎn)由A出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng),前5s向東行了30m到達(dá)B點(diǎn),又行了5s前進(jìn)了60m到達(dá)C點(diǎn),在C點(diǎn)停了4s后又向西行,經(jīng)歷了6s運(yùn)動(dòng)了120m到達(dá)A點(diǎn)西側(cè)的D點(diǎn),求:
(1)每段時(shí)間內(nèi)的平均速度;
(2)全程的平均速度;
(3)全程的平均速率.
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