【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的斜面上,固定一寬L=0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=1 Ω,一質(zhì)量m=20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計).金屬導(dǎo)軌是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止,求:
(1)金屬棒所受到的安培力的大。
(2)通過金屬棒的電流的大小.
(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值.
(4)將圖中磁場與豎直方向夾角緩慢較小到00,要保證金屬棒始終靜止,則B的大小應(yīng)如何變化?
【答案】(1)0.1 N.(2)0.5 A.(3)23 Ω.(4)B逐漸增大
【解析】試題分析:(1)金屬棒受到重力、安培力和導(dǎo)軌的支持力而處于平衡狀態(tài).根據(jù)平衡條件,列方程求出安培力.(2)金屬棒與磁場方向垂直,根據(jù)安培力公式F=BIL,求出電流.(3)根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器R接入電路中的阻值.(4)根據(jù)動態(tài)平衡問題的分析方法,即矢量三角形法則先判斷安培力的變化情況,再判斷磁感應(yīng)強度的變化情況.
(1)作出金屬棒的受力圖,如圖所示
由平衡條件得:
解得:
(2)根據(jù)安培力公式F=BIL得
(3)設(shè)變阻器接入電路的阻值為R
根據(jù)閉合電路歐姆
解得:
(4)將圖中磁場與豎直方向夾角緩慢較小到,即磁感應(yīng)強度變?yōu)樨Q直向上,則安培力方向變?yōu)樗较蛴,屬于動態(tài)平衡,由矢量三角形法則可知,重力大小方向不變?yōu),支持力方向不變,故安培力逐漸增大,則磁感應(yīng)強度逐漸增大.
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【題目】如圖所示,一小物塊由粗糙斜面上的O點靜止釋放,下滑過程中經(jīng)過A、B兩點;若小物塊改由O′點靜止釋放,再次經(jīng)過A、B兩點,小物塊第二次從A到B的過程中與第一次相比
A. 摩擦力對小物塊的沖量變大 B. 摩擦力對小物塊的沖量變小
C. 小物塊的動能改變量變大 D. 小物塊的動能改變量變小
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【題目】如圖1所示,真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接(圖中未畫出,其中B板接地(電勢為零),A板電勢變化的規(guī)律如圖2所示.將一個質(zhì)量m=2.0×10-27kg,電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊臨B板處釋放,不計重力.求
(1)在t=0時刻釋放該帶電粒子,釋放瞬間粒子加速度的大;
(2)若A板電勢變化周期T=1.0×10-5s,在t=0時將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放,粒子達到A板時動量的大;
(3)A板電勢變化頻率多大時,在t=T/4到t=T/2時間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子,粒子不能到達A板.
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【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時,決定前去追趕,經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動起來,并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動,但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi).問:
(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?
(2)判定警車在加速階段能否追上貨車?(要求通過計算說明)
(3)警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車?
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【題目】下列關(guān)于物理學(xué)史實的描述不正確的是( )
A.中子是英國物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)的,并因此于1935年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎
B.1847年德國物理學(xué)家亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)了自然界中最重要、最普遍的規(guī)律之一﹣﹣﹣﹣能量守恒定律
C.我國宋朝發(fā)明的火箭是現(xiàn)代火箭的鼻祖,與現(xiàn)代火箭原理相同,但現(xiàn)代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其所能達到的最大速度主要取決于向后噴氣速度和質(zhì)量比
D.經(jīng)典力學(xué)有一定的局限性,僅適用于微觀粒子和低速運動、弱引力場作用的物體
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【題目】用一把塑料梳子在頭發(fā)上摩擦幾下后,打開自來水龍頭,調(diào)節(jié)龍頭開關(guān)使流出的水呈細(xì)小的一條,用梳子靠近水流,會觀察到的現(xiàn)象是:______________,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是:_________________________.
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【題目】為了測定子彈的飛行速度,在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B,A、B平行相距2m,軸桿的轉(zhuǎn)速為4800r/min,子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b,測得兩彈孔半徑夾角是60° , 如圖所示.則該子彈的速度大小是( )
A.360m/s
B.720m/s
C.108m/s
D.960m/s
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【題目】單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動軸垂直于磁場.若線圈所圍面積的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示,則( )
A. 線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最小
B. 線圈中C時刻感應(yīng)電動勢為零
C. 線圈中C時刻感應(yīng)電動勢最大
D. 線圈從0至C時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為4 V
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【題目】如圖所示,AOB是光滑水平軌道,BC是半徑為R的光滑的固定圓弧軌道,兩軌道恰好相切于B點。質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點,一顆質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi),并留在其中和小木塊一起運動,且恰能到達圓弧軌道的最高點C(木塊和子彈均看成質(zhì)點)。
①求子彈射入木塊前的速度。
②若每當(dāng)小木塊返回到O點或停止在O點時,立即有一顆相同的子彈射入小木塊,并留在其中,則當(dāng)?shù)?/span>17顆子彈射入小木塊后,小木塊沿圓弧軌道能上升的最大高度為多少?
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