【題目】如圖所示,aegik-bfhjl是兩平行閉合導(dǎo)軌,間距L=1m,aefb部分傾斜其中與水平面夾角θ=370,eflk部分水平。其中hj和gi段為絕緣材料(電阻視為無窮大),kl段電阻R=5Ω,其余電阻均不計(jì),ab之間接有電容量C=0.1F的電容器;fh和eg段摩擦因素u=0.4,其余段均光滑。L1=5m,L2=2m,L3未知,eflk平面和地面相距h2=5m.在斜面和平面上均有垂直向上的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B2=1T現(xiàn)有一根電阻不計(jì)的金屬棒cd,質(zhì)量m=0.1kg,從離平面軌道高h1=3.6m處自由釋放,最后從kl出拋出,落地點(diǎn)距kl水平距離為2m.(重力加速度g=10m/s2)(注意,由于在電阻為零時(shí)電磁感應(yīng)電路中會有電磁波的輻射,所以本題并不能用能量關(guān)系來求解)求:
(1)若物體下滑過程中某時(shí)刻加速度為a,試推導(dǎo)安培力的表達(dá)式
(2)棒到達(dá)ef處的速度大小
(3)棒到達(dá)ij處的速度大小
(4)L3的大小為多少
(5)整個(gè)過程中kl棒的焦耳熱為多少?
【答案】(1) CB2L2a (2) 6m/s (3) 4m/s (4) 1m (5) 0.6J
【解析】(1) I=△q/△t △q=C△U △U=BL△v
故I=CBL△v/△t=CBLa
F安=BIL=CB2L2a
(2) cd棒沿傾斜軌道下滑過程中分析
mgsinθ- F安=ma1
即mgsinθ- CB2L2a1=ma1
解得a1=3m/s2
而x1=h/sinθ=6m
2 a1 x1=v12-0
解得:V1=6m/s
(3) 棒在L1段運(yùn)動
umg- F安=ma2
umg- CB2L2a2= ma2
a2=2 m/s2
而2a2L1= v12- v22
v2=4m/s
(4) 棒做平拋運(yùn)動過程
豎直方向:h2=gt2/2 t=1s
水平方向;X=v3t v3=2m/s
對棒在L3段運(yùn)用動量定理
B2L2L3/R=m v2-m v3
解得L3=1m
(5) 對棒在L3段運(yùn)用能量守恒
Q=mv22/2- mv32/2=0.6J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠長的U形框架寬度是L=0.5 m,電阻忽略不計(jì),其所在平面與水平面成θ=37°角,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面,一根質(zhì)量為m=0.2 kg,有效電阻R=2 Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上,該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運(yùn)動時(shí),通過導(dǎo)體棒截面的電荷量為Q=2 C.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)求:
(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大;
(2)導(dǎo)體棒從靜止開始下滑到剛開始勻速運(yùn)動,這一過程中導(dǎo)體棒的有效電阻消耗的電功.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲,利用恒速滴液瓶(每隔相同時(shí)間從玻璃管口演下一個(gè)液滴)和頻閃光源來研究自由落體運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)頻閃光源的頻率和恒速液滴的率,使兩者恰好相等,屏幕上就會出現(xiàn)“痕滴不動”的影點(diǎn),設(shè)此時(shí)頻閃光源的頻率為f。某次實(shí)驗(yàn)的影點(diǎn)位置如圖乙所示,相鄰影點(diǎn)間的距離分別為h1、h2、h3和h4
(1)圖乙中相鄰影點(diǎn)間的時(shí)間間隔為______,自上而下第二個(gè)影點(diǎn)瞬時(shí)速度的表達(dá)式為v=________。
(2)由逐差法可得液滴下落加連度的表達(dá)式為a=_______________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場,其運(yùn)動軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法錯誤的是
A. 三個(gè)粒子都帶正電荷
B. c粒子速率最小
C. c粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間最短
D. 它們做圓周運(yùn)動的周期Ta =Tb =Tc
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)自然現(xiàn)象說法正確的是(______)
A.荷葉上的露珠幾乎呈球形是由于表面張力的作用
B.溫度相同的氫氣和氧氣,它們分子的平均速率不同
C.空氣泡從恒溫水中升起,應(yīng)該放出熱量
D.空調(diào)制冷說明熱量可以自發(fā)地由低溫物體傳向高溫物體。
E.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會由于原子的方式不同而成為不同的晶體
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲,由圖可知其長度L=_____________mm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑D=_____________mm;
(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值約為_________ 。
(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計(jì))
開關(guān)S 導(dǎo)線若干
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
滑動變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A)
電流表選擇_________,電壓表選擇_________,滑動變阻器選擇________。
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請?jiān)诳蛑挟嫵鰷y量的電路圖____________,并連接實(shí)物圖_____________。
(5)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等,若已知伏安法測電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示,則用此法測出該圓柱體材料的電阻率ρ=________.(不要求計(jì)算,用題中所給字母表示)
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【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動,其電勢能EP隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是對稱的曲線,x2~段是直線,則下列說法正確的是
A. 處電場強(qiáng)度為零
B. 、、處電勢、、的關(guān)系為>>
C. 粒子在~段速度v隨x均勻減小
D. ~段是勻強(qiáng)電場
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究性學(xué)習(xí)小組在測量某內(nèi)阻較小的電池電動勢和內(nèi)阻時(shí).利用了如下實(shí)驗(yàn)器材:電壓表,電阻箱,開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)用筆畫代替導(dǎo)線,請將圖甲中器材連接成實(shí)驗(yàn)電路;
(2)利用你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案連接好電路,在閉合開關(guān)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)注意________________;
(3)某同學(xué)正確操作,閉合開關(guān),逐次改變電阻箱接入電路的阻值R,讀取與R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并計(jì)算出對應(yīng)的值,數(shù)據(jù)見下表:請根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上(如圖乙)作出U-圖線.
U/V | 2.50 | 2.40 | 2.30 | 2.20 | 2.10 | 2.00 |
/A | 0.12 | 0.30 | 0.50 | 0.78 | 0.80 | 1.00 |
(4)根據(jù)(3)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值E=________V,內(nèi)電阻測量值r =________Ω.(結(jié)果保留兩位小數(shù))
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上,電源內(nèi)阻r =1Ω,電爐電阻R=19Ω,電解槽電阻r'=0.5Ω。當(dāng)Sl閉合、S2斷開時(shí),電爐消耗功率為304W;S1、S2都閉合時(shí),電爐消耗功率為171W(電爐電阻可看作不變)。試求:
(1)電源的電動勢;
(2)Sl、S2閉合時(shí),流過電解槽的電流大。
(3)Sl、S2閉合時(shí),電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率。
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