【題目】如圖所示(俯視圖),在絕緣的水平桌面上有三個(gè)相鄰的矩形區(qū)域I、Ⅱ、Ⅲ,區(qū)域I、Ⅱ的寬度均為d=0.64m,區(qū)域Ⅲ的寬度足夠大,M、M1、M2均為分界線。區(qū)域Ⅰ無(wú)磁場(chǎng);區(qū)域Ⅱ有大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向豎直向上;區(qū)域Ⅲ有大小為B’=的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向豎直向下。在絕緣的桌面上固定放置兩根與分界線垂直的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=0.1m,左端接一電阻R=0.6Ω.一質(zhì)量為m=1kg,長(zhǎng)度為L=0.1m,電阻為r=0.2Ω的導(dǎo)體棒AC在水平向右的恒力F作用下從分界線M處由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒AC與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.已知導(dǎo)體棒AC以速度v0勻速通過(guò)區(qū)域Ⅱ,勻速通過(guò)區(qū)域Ⅱ的時(shí)間t1=0.4s。若導(dǎo)軌電阻不計(jì),棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。重力加速度g=10m/s2.求:
(1)區(qū)域Ⅱ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)導(dǎo)體棒AC由靜止開(kāi)始到速度為2v0過(guò)程中,導(dǎo)體棒AC產(chǎn)生的電熱。已知在區(qū)域Ⅲ的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2=0.96s
【答案】(1)10T;(2)0.16J
【解析】
(1)導(dǎo)體棒AC以速度v0勻速通過(guò)區(qū)域Ⅱ,則有:
以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象,在區(qū)域I根據(jù)動(dòng)能定理可得:
解得拉力為:F=3N
在區(qū)域Ⅱ根據(jù)平衡條件可得:F=BIL+μmg
其中
所以有:
解得:B=10T;
(2)區(qū)域Ⅲ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為:
在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒AC產(chǎn)生的電熱為:
設(shè)在Ⅲ區(qū)域運(yùn)動(dòng)的距離為x,根據(jù)動(dòng)量定理可得:
其中
則有:
解得:x=1.6m
根據(jù)動(dòng)能定理可得:解得:WA=﹣0.64J=Q
則有:
得:。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲為《探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象》實(shí)驗(yàn)中所用器材的示意圖,F(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、B,電流計(jì)及開(kāi)關(guān)連接成如圖所示的電路。
(1)電鍵閉合后,下列說(shuō)法中正確的是(____)
A.只要將線圈A放在線圈B中就會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
B.線圈A插入或拔出線圈B的速度越大,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度越大
C.滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)越快,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度越大
D.滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
(2)在實(shí)驗(yàn)中,如果線圈A置于線圈B中不動(dòng),因某種原因,電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。這時(shí),線圈B相當(dāng)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的“電源”。這個(gè)“電源”內(nèi)的非靜電力是__________。如果是因?yàn)榫圈A插入或拔出線圈B,導(dǎo)致電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。這時(shí),是__________轉(zhuǎn)化為電能。
(3)上述實(shí)驗(yàn)中,線圈A、B可等效為一個(gè)條形磁鐵,將線圈B和靈敏電流計(jì)簡(jiǎn)化如圖乙所示。當(dāng)電流從正接線柱流入靈敏電流計(jì)時(shí),指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。則乙圖中靈敏電流計(jì)指針向__________其接線柱方向偏轉(zhuǎn)(填:正、負(fù))。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,導(dǎo)熱性能良好的水平放置的圓筒形氣缸與一裝有水銀的U形管相連,U形管左側(cè)上端封閉一段長(zhǎng)度為15cm的空氣柱,U形管右側(cè)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。開(kāi)始時(shí)U形管兩臂中水銀面齊平,活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)U形管右側(cè)用活塞封閉的氣體體積為490mL,若用力F緩慢向左推動(dòng)活塞,使活塞從A位置移動(dòng)到B位置,此時(shí)U形管兩臂中的液面高度差為10cm,已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg,不計(jì)活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦,求活塞移動(dòng)到B位置時(shí)U形管右側(cè)用活塞封閉的氣體體積。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xoy平面上做曲線運(yùn)動(dòng),在x方向的速度一時(shí)間圖象和y方向的位移一時(shí)間圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 質(zhì)點(diǎn)在2s內(nèi)的位移大小為
B. 質(zhì)點(diǎn)的初速度為
C. 質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
D. 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為6N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一段繩子跨過(guò)距地面高度為H的兩個(gè)定滑輪,一端連接小車(chē)P,另一端連接物塊Q。小車(chē)最初在左邊滑輪的下方A點(diǎn),以速度v從A點(diǎn)勻速向左運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)了距離H到達(dá)B點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的有
A. 物塊勻加速上升
B. 物塊在上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)
C. 車(chē)過(guò)B點(diǎn)時(shí),物塊的速度為
D. 車(chē)過(guò)B點(diǎn)時(shí),左邊繩子繞定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的的角速度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩端開(kāi)口的U形導(dǎo)熱玻璃管兩邊粗細(xì)不同,粗管橫截面積是細(xì)管橫截面積的2倍。管中裝入水銀,兩管中水銀面與管口距離均為12cm,大氣壓強(qiáng)為p0=75cmHg.現(xiàn)將粗管管口封閉,然后將細(xì)管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中,直至兩管中水銀面高度差達(dá)△h=10cm為止,整個(gè)過(guò)程中環(huán)境溫度保持不變,求活塞下移的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),沿豎直方向振動(dòng)的橫波I在介質(zhì)中沿BP方向傳播,P與B相距40cm,B點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示;沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿CP方向傳播,P與C相距50cm,C點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖丙所示.在t=0時(shí)刻,兩列波同時(shí)分別經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn),兩列波的波速都為20cm/s,兩列波在P點(diǎn)相遇,則以下說(shuō)法正確的是
A.兩列波的波長(zhǎng)均為20cm
B.P點(diǎn)是振幅是為10cm
C.4.5s時(shí)P點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)
D.波遇到40cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
E.P點(diǎn)未加強(qiáng)點(diǎn)振幅為70cm
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在空間中存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其豎直邊界AB、CD的寬度為d,在邊界AB左側(cè)是豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力)從P點(diǎn)以大小為v0的水平初速度射入電場(chǎng),隨后與邊界AB成45°射入磁場(chǎng),若粒子能垂直CD邊界飛出磁場(chǎng),試求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)從進(jìn)入電場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的總時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常利用電磁場(chǎng)來(lái)改變帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡.如圖所示,氕()、氘()、氚()三種粒子同時(shí)沿直線在紙面內(nèi)通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域. 進(jìn)入時(shí)氕與氘、氘與氚的間距均為d,射出復(fù)合場(chǎng)后進(jìn)入y軸與MN之間(其夾角為θ)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ,然后均垂直于邊界MN射出.虛線MN與PQ間為真空區(qū)域Ⅱ且PQ與MN平行.已知質(zhì)子比荷為,不計(jì)重力.
(1) 求粒子做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v;
(2) 求區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1;
(3) 若虛線PQ右側(cè)還存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅲ,經(jīng)該磁場(chǎng)作用后三種粒子均能匯聚于MN上的一點(diǎn),求該磁場(chǎng)的最小面積S和同時(shí)進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)的氕、氚運(yùn)動(dòng)到匯聚點(diǎn)的時(shí)間差Δt.
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