【題目】如圖,兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為,導(dǎo)軌電阻忽略不計,二者相距=1m,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面,框架上垂直放置一根質(zhì)量為m=0.1kg的光滑導(dǎo)體棒ab,并通過細線、光滑滑輪與一質(zhì)量為2m、邊長為正方形線框相連,金屬框下方h=1.0m處有垂直紙面方向的長方形有界勻強磁場,現(xiàn)將金屬框由靜止釋放,當金屬框剛進入磁場時,電阻R上產(chǎn)生的熱量為=0.318J,且金屬框剛好能勻速通過有界磁場。已知兩磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小相等。定值電阻R=1Ω。導(dǎo)體棒ab和金屬框單位長度電阻r=1Ω/m,g=10m/s2,求
(1)兩磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度為多大?
(2)金屬框剛離開磁場時,系統(tǒng)損失的機械能是多大?
(3)金屬框下方?jīng)]有磁場時,棒的最大速度是多少?
【答案】(1)1T(2)2.136J(3)
【解析】
(1)由題意知,導(dǎo)體棒ab接入電路的電阻為
與定值電阻R相等,故金屬框由靜止釋放到剛進入磁場過程重金屬導(dǎo)軌回路產(chǎn)生的總熱量為
此過程由動能定理得
解得
v=2.4m/s
金屬框的總電阻為
金屬框在磁場中做勻速運動時導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的電動勢為,則有
金屬框產(chǎn)生的電動勢
金屬框在磁場中做勻速運動時由平衡條件得
得
B=1T
(2)由于金屬框剛好能做勻速通過有界磁場,說明磁場寬度與線框邊長相等
根據(jù)能量守恒得
得
(3)金屬框下沒有磁場,棒的速度達到最大后做勻速運動,設(shè)此時速度為,則
根據(jù)平衡條件得
解得
。
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【題目】如圖所示,在勻強磁場中用兩根柔軟絕緣的細線將金屬棒懸掛在水平位置上,金屬棒中通入由到的恒定電流,這時兩根細線均被拉緊,F(xiàn)要使兩根細線對金屬棒的拉力變?yōu)榱,可采用的方法是( 。?/span>
A.適當增大電流B.適當增大磁感應(yīng)強度
C.將磁場反向并適當改變大小D.將電流反向并適當改變大小
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【題目】如圖,內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸豎直放置,內(nèi)有厚度不計的絕熱活塞密封,活塞質(zhì)量m=10kg。初始時,整個裝置靜止且處于平衡狀態(tài),活塞與底部的距離為l0,溫度T0=300K,F(xiàn)用電阻絲(體積不計)為氣體加熱,同時在活塞上添加細砂保持活塞的位置始終不變直到T=600K。已知大氣壓強p0=1×105Pa,活塞截面積S=1.0×10-3m2,取g=10m/s2,求:
(i)溫度為T時,氣體的壓強;
(ii)活塞上添加細砂的總質(zhì)量△m。
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【題目】圖甲所示是電阻可忽略的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌。已知導(dǎo)軌的間距L=1.0m,導(dǎo)軌的傾角,導(dǎo)軌上端接的電阻,整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。阻值、質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑。電流傳感器記錄了金屬棒在下滑過程中產(chǎn)生的電流隨時間變化的規(guī)律,如圖乙所示。取g=10m/s2。則
A. 磁感應(yīng)強度的大小為1.0T
B. 0~2.0s的時間內(nèi),通過導(dǎo)體棒的電荷量為2.0C
C. 0~2.0s的時間內(nèi),導(dǎo)體棒下滑的距離為3.2m
D. 0~2.0s 的時間內(nèi),電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為2.8J
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【題目】下列說法正確的是( )
A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
B.第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律
C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷緩慢的絕熱膨脹過程,氣體的內(nèi)能減小
D.1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的內(nèi)能小些
E.干濕泡溫度計的干泡與濕泡的示數(shù)差越大,相對濕度越小
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【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,副線圈接有的負載電阻,原、副線圈的匝數(shù)之比為。電流表、電壓表均為理想電表。則( 。
A.電壓表的示數(shù)為12VB.電流表的示數(shù)為
C.變壓器輸出交流電的周期為50sD.變壓器的輸入功率為
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【題目】實驗室有一個室溫下的阻值約為100Ω的溫敏電阻RT。一實驗小組想用伏安法較準確測量RT隨溫度變化的關(guān)系。其可供使用的器材有:電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻約為5kΩ);電壓表V2(量程為15V,內(nèi)阻約為100kΩ);電流表A1(量程為0.6A,內(nèi)阻約為2Ω);電流表A2(量程為50mA,內(nèi)阻約為30Ω);電源(電動勢為3V,內(nèi)阻不計);滑動變阻器R(最大阻值為20Ω);開關(guān)S、導(dǎo)線若干。
(1)綜合以上信息,請你幫助該實驗小組設(shè)計出科學(xué)合理的測量其電阻的電路原理圖_____,其中電壓表應(yīng)選用__(填“V1”或“V2”),電流表應(yīng)選用__(填“A1”或“A2”);
(2)實驗中測得不同溫度下電阻阻值如下表
溫度t() | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
阻值R() | 100.0 | 103.9 | 107.8 | 111.7 | 115.6 | 119.4 |
請在給出的坐標紙中作出其阻值隨溫度變化的圖線___
(3)由圖線可知,該溫敏電阻的阻值隨溫度變化的特點是_____;
(4)根據(jù)溫敏電阻的阻值隨溫度變化的特點,可以制成測溫儀表,原理如圖,E為電源,是一量程適當?shù)碾娏鞅?/span>(0刻度在刻度盤左端,滿偏電流在右端),使用時只要將的刻度盤由電流改為溫度,就能測量所處環(huán)境的溫度,則改換后越靠近刻度盤右端表示的溫度越____(填“高”或“低”),盤面的刻度是___(填“均勻”或“不均勻”)的。
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【題目】如圖所示,在E=103 V/m的水平向左勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R=40 cm,一帶正電荷q=10-4 C的小滑塊質(zhì)量為m=40 g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10 m/s2,問:
(1)要小滑塊恰好運動到圓軌道的最高點C,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠處釋放?
(2)這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點)
(3)小滑塊經(jīng)過C點后最后落地,落地點離N點的距離多大?落地時的速度是多大?
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【題目】幾個水球可以擋住一顆子彈?(國家地理頻道)的實驗結(jié)果是:四個水球足夠!完全相同的水球緊挨在起水平排列,子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運動,恰好能穿出第4個水球,則可以判斷的是( )
A. 子彈在每個水球中的速度變化相同
B. 子彈在每個水球中運動的時間不同
C. 每個水球?qū)ψ訌椀臎_量不同
D. 子彈在毎個水球中的動能變化相同
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