【題目】如圖,兩根形狀相同、足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌固定,相互平行,間距為L,兩連接點(diǎn)a、b連線垂直于所有導(dǎo)軌,左底端接有阻值為R的電阻。傾斜導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角為,平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直于平面向上的勻強(qiáng)磁場;水平導(dǎo)軌在同一水平面,所在區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。阻值為R、質(zhì)量為m的相同導(dǎo)體桿A、B,A在傾斜導(dǎo)軌上,B在水平導(dǎo)軌上,都垂直于導(dǎo)軌。開始時(shí),A以初速度開始沿傾斜導(dǎo)軌向上滑行,B在外力作用下保持靜止;A上滑通過距離x到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)(此時(shí)A仍在傾斜導(dǎo)軌上),B瞬間獲得一個(gè)水平初速度并在外力作用下以此速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)(B始終在水平導(dǎo)軌上并保持與導(dǎo)軌垂直),A恰能靜止在傾斜導(dǎo)軌上。求:
(1)在A上滑的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(2)B做勻速運(yùn)動(dòng)速度的方向、大;
(3)使B做勻速運(yùn)動(dòng)的外力的功率。
【答案】(1);(2),方向向右;(3)
【解析】
(1)當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí),速度減為零,設(shè)電路中產(chǎn)生的總熱為,由能量守恒
由于B與R并聯(lián)后與A串聯(lián),設(shè)電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q,則
解得
(2)要使A靜止在傾斜導(dǎo)軌上,受到的安培力沿傾斜導(dǎo)軌向上,根據(jù)右手定則、左手定則,B做勻速運(yùn)動(dòng)速度的方向向右。
設(shè)B桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,其中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E,流過A桿的電流為,流過B桿的電流為,則
解得
(3)使B做勻速運(yùn)動(dòng)的外力大小為F,做功的功率為P,則
解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是電子射線管示意圖。接通電源后,電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是( )
A.加一電場,電場方向沿z軸負(fù)方向
B.加一電場,電場方向沿y軸正方向
C.加一磁場,磁場方向沿z軸負(fù)方向
D.加一磁場,磁場方向沿y軸正方向
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一長為l的輕繩一端穿在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量未知的小球,整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).小球通過最高點(diǎn)時(shí),繩對小球的拉力F與其速度二次方v2的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度為g.下列判斷正確的是( )
A. 圖線的函數(shù)表達(dá)式為F=m+mg
B. 重力加速度g=
C. 若繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn),,則圖線上b點(diǎn)的位置不變
D. 若繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn),則得到的圖線斜率更大
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【題目】波源O在t=0時(shí)刻開始做簡諧運(yùn)動(dòng),形成沿x軸正向傳播的簡諧橫波,當(dāng)t=3s時(shí)波剛好傳到x=27m處的質(zhì)點(diǎn),波形圖如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P、Q 的橫坐標(biāo)分別為4.5m、18m,下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)P的起振方向沿y軸正方向
B.波速為6m/s
C.0~3s時(shí)間內(nèi),P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為5cm
D.t=3.6s時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi),Q點(diǎn)加速度變大
E.t=6s時(shí)P點(diǎn)恰好位于波谷
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【題目】粗糙斜面傾角為,一物體從斜面頂端由靜止開始下滑,運(yùn)動(dòng)的位移─時(shí)間關(guān)系圖像是一段拋物線,如圖所示,g取。則( )
A.下滑過程中,物體的加速度逐漸變大
B.時(shí)刻,物體的速度為0.25m/s
C.時(shí)間,物體平均速度1m/s
D.物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為
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【題目】如圖甲所示,A、B、C三點(diǎn)是在等量同種正電荷連線中垂線上的點(diǎn);一個(gè)帶電荷量為q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷從C點(diǎn)靜止釋放,只在電場力作用下其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處對應(yīng)的圖線的切線斜率最大(圖中標(biāo)出了該切線),其切線斜率為k,則( 。
A.B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn),大小為
B.由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢逐漸降低,且BA之間電勢差為
C.該點(diǎn)電荷由C到A的過程中電勢能先減小后變大
D.該等量同種正電荷連線中垂面上,有且僅有一個(gè)點(diǎn)(A點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn))與A點(diǎn)場強(qiáng)大小相同
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【題目】潛水員在進(jìn)行水下打撈作業(yè)時(shí),有一種方法是將氣體充入被打撈的容器,利用浮力將容器浮出水面。假設(shè)潛水員發(fā)現(xiàn)在深10m的水底有一無底鐵箱倒扣在水底,先用管子伸入容器內(nèi)部,再用氣泵將空氣打入鐵箱內(nèi)。已知鐵箱質(zhì)量為560kg,容積為1m3,水底溫度為7,水的密度為1×103kg/m3,忽略鐵箱自身的體積、高度及打入空氣的質(zhì)量,求需要打入1atm、27的空氣多大體積可使鐵箱浮起。g取10m/s2。
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【題目】質(zhì)譜儀可用來對同位素進(jìn)行分析,其主要由加速電場和邊界為直線PQ的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場組成,如圖甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核組成的,粒子從靜止開始經(jīng)過電場加速后,從邊界上的O點(diǎn)垂直于邊界進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場,氕核最終到達(dá)照相底片上的M點(diǎn),已知O、M間的距離為d,氘核的質(zhì)量為氕核質(zhì)量的2倍,粒子的重力忽略不計(jì),求:
(1)偏轉(zhuǎn)磁場的方向(選答“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里”);
(2)本次研究的粒子在照相底片上都能檢測到,照相底片的放置區(qū)域的長度L至少多大;
(3)若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域?yàn)閳A形,且與PQ相切于O點(diǎn),如圖乙所示,其他條件不變,要保證氘核進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到PQ邊界上(PQ足夠長),求磁場區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件。
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【題目】如圖甲所示,平行導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌所在平面的傾角θ=,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌下端連接有阻值為R=3Ω的定值電阻,垂直于導(dǎo)軌的虛線MN上方有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示(垂直軌道平面向上為正方向),一根導(dǎo)體棒長為1m,阻值r=lΩ,質(zhì)量m=1kg,將導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,在0~1.5s內(nèi)將導(dǎo)體棒鎖定,t=1.5s時(shí)刻解除鎖定,并給導(dǎo)體棒施加一個(gè)垂直于導(dǎo)體棒、平行于導(dǎo)軌平面的外力,使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌平面向下做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體棒剛要離開磁場時(shí),撤去作用力,撤去作用力的一瞬間,導(dǎo)體棒的加速度為零,t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒的位置離虛線MN的距離為x1=0.8m、虛線到導(dǎo)軌底端的距離為x2=1m,重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,求
(1)0~1.5s內(nèi)通過定值電阻R的電量及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)寫出拉力隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式;
(3)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到軌道最底端所用的時(shí)間。
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