【題目】如圖所示,質(zhì)量m1=0.1kg,電阻R1=0.3Ω,長(zhǎng)度l=0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上.框架質(zhì)量m2=0.2kg,放在絕緣水平面上,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,相距0.4m的MM′、NN′相互平行,電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng).電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N的水平恒力,ab從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng),始終與MM′、NN′保持良好接觸,當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí),框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng).設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2.
(1)求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大;
(2)從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1J,求該過(guò)程ab位移x的大。
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:ab向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流流過(guò)MN,MN受到向右的安培力,當(dāng)安培力等于最大靜摩擦力時(shí),框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng).根據(jù)安培力、歐姆定律和平衡條件等知識(shí),求出速度.依據(jù)能量守恒求解位移.
解:(1)由題意,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則框架受到最大靜摩擦力為:
F=μFN=μ(m1+m2)g
ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=Blv
MN中電流為:
MN受到的安培力為:F安=IlB
框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)有:F安=F
由上述各式代入數(shù)據(jù),解得:v=6m/s
(2)導(dǎo)體棒ab與MN中感應(yīng)電流時(shí)刻相等,由焦耳定律Q=I2Rt得知,Q∝R
則閉合回路中產(chǎn)生的總熱量:=×0.1J=0.4J
由能量守恒定律,得:Fx=+Q總
代入數(shù)據(jù)解得:x=1.1m
答:(1)求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小為6m/s;
(2)從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中ab位移x的大小為1.1m.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的斜面,其運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g,這物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這一過(guò)程中( 。
A. 重力勢(shì)能增加了mgh B. 機(jī)械能損失了mgh
C. 動(dòng)能損失了mgh D. 合外力對(duì)物體做功為-mgh
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通以如下面右圖所示的變化電流,t=0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖中箭頭所示).在t1~t2時(shí)間內(nèi),對(duì)于線圈B,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B. 線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏,線圈有收縮的趨勢(shì)
C. 線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)
D. 線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏,線圈有收縮的趨勢(shì)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】氧化錫傳感器主要用于汽車(chē)尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè)。它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化,在圖甲所示的電路中,不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻,這樣,顯示儀表的指針就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系,觀察儀表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)。有一種氧化錫傳感器,其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))—濃度曲線如圖乙所示,請(qǐng)判斷,如圖電壓表示數(shù)U0與一氧化碳濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是( )
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一小型發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶,已知發(fā)電機(jī)的輸出功率P1=50kW,輸出電壓U1=500V,升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=1:5,兩個(gè)變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻R=15Ω,降壓變壓器的輸出電壓U4=220V,變壓器本身的損耗忽略不計(jì),求: (1)升壓變壓器副線圈兩端的電壓U2 (2)輸電線上損耗的電功率P損 (3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3:n4.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷和(在的左邊),x正半軸上各點(diǎn)處電勢(shì)隨著x變化的關(guān)系如圖所示,當(dāng)時(shí),電勢(shì)為0;當(dāng)時(shí),電勢(shì)有最小值,則( )
A. 和為同種電荷
B. 可能在0和之間
C. 電荷量大小滿足
D. 在處釋放一帶正電粒子,則粒子在處動(dòng)能最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】水平飛行的子彈打穿固定在水平面上的木塊,經(jīng)歷的時(shí)間為t1,子彈損失的動(dòng)能為△Ek1,系統(tǒng)機(jī)械能的損失為E1,同樣的子彈以同樣的速度打穿放在光滑水平面上的同樣的木塊,經(jīng)歷的時(shí)間為t2,子彈損失的動(dòng)能為△Ek2,系統(tǒng)機(jī)械能的損失為E2.設(shè)兩種情況下子彈在木塊中所受的阻力相同,則下列選項(xiàng)正確的是( 。
A. t1>t2 B. △Ek1<△Ek2 C. △Ek1>△Ek2 D. E1>E2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其圖象如圖所示.若氣體在狀態(tài)a時(shí)的溫度為,壓強(qiáng)為,體積為,氣體在狀態(tài)b時(shí)的溫度為,求:
①氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積;
②若氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)a放出熱量為Q,則氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b需要吸收多少熱量?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,R1、R3為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,D為阻值恒定的燈泡,電表為理想電表,理想變壓器接輸出電壓恒定的正弦交流電源,下列說(shuō)法正確的是
A. 若僅滑片P向右滑動(dòng),電壓表示數(shù)變大
B. 若僅增加變壓器副線圈匝數(shù),電流表示數(shù)變大
C. 若僅增加交流電頻率,燈泡D變亮
D. 若僅電阻R3斷路,燈泡D變亮
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