【題目】如圖為被稱為“天津之眼”的摩天輪,創(chuàng)新性地跨河修建坐落于橋上,兼具了觀光和交通兩種功能,而成為地標(biāo)建筑。假設(shè)乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動時只跟總處于水平方向的座椅接觸。下列說法正確的是
A.在摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,乘客所受到的合力做功為零
B.在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中,乘客機械能始終保持不變
C.在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中,座椅對乘客的摩擦力功率始終是零
D.座倉通過最低點時,乘客處于失重狀態(tài)
【答案】A
【解析】
A.在摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中,動能的變化量為零,由動能定理知,合力對乘客做功為零,故A正確;
B.機械能等于重力勢能和動能之和,摩天輪運動過程中,做勻速圓周運動,乘客的速度大小不變,則動能不變,但高度變化,所以機械能在變化,故B錯誤;
C.乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動時,由重力、水平方向的座椅對乘客的支持力和靜摩擦力提供向心力,除與圓心等高位置和最高點、最低點外,其它位置的水平方向的座椅對乘客的靜摩擦力方向與運動方向不垂直,座椅對乘客的摩擦力功率不是零,故C錯誤;
D.在最低點,乘客合外力向上,加速度方向豎直向上,乘客處于超重狀態(tài),故D錯誤;
故選A.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖,裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強磁場,發(fā)電機的矩形線圈abcd在磁場中,圖中abcd分別為矩形線圈的四個頂點,其中的c點被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。為了便于觀察,圖中發(fā)電機的線圈只畫出了其中的1匝,用以說明線圈兩端的連接情況。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上;用導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1=50cm,bc邊和ad邊的長度L2=20cm,匝數(shù)n=100匝,線圈的總電阻r=5.0Ω,線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=282rad/s,外電路的定值電阻R=45Ω,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表,滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計,計算中取π=3.14,=1.41。
(1)求電阻R兩端電壓的最大值Um;
(2)求電壓表的示數(shù)U;
(3)線圈轉(zhuǎn)動1圈的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
(4)線圈轉(zhuǎn)動1圈的過程中線圈上所產(chǎn)生的焦耳熱Qr(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
(5)討論(3)、(4)中的結(jié)果與維持該線圈勻速轉(zhuǎn)動1圈,外力所做的功W的關(guān)系(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
(6)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時,寫出線圈內(nèi)的電流隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式;
(7)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時,寫出ab邊所受安培力大小隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式;
(8)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時,求線圈運動的1/4周期內(nèi),電流的平均值I平(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);
(9)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時,求線圈轉(zhuǎn)過90°的過程中通過線圈導(dǎo)線某截面的電荷量q(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖,裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強磁場,發(fā)電機的矩形線圈abcd在磁場中,圖中abcd分別為矩形線圈的四個頂點,其中的c點被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸勻速轉(zhuǎn)動。為了便于觀察,圖中發(fā)電機的線圈只畫出了其中的1匝,用以說明線圈兩端的連接情況。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上;用導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1=50cm,bc邊和ad邊的長度L2=20cm,匝數(shù)n=100匝,線圈的總電阻r=5.0Ω,線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=282rad/s,外電路的定值電阻R=45Ω,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表,滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計,計算中取π=3.14,=1.41。
(1)請推導(dǎo)出線圈在勻速轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢最大值Em的表達(dá)式(用題中已知物理量的符號表示),并求出此最大值;
(2)求電流表的示數(shù)I;
(3)求維持線圈勻速轉(zhuǎn)動1圈,所需外力做的功W(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
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【題目】一個帶正電的微粒,從A點射入水平方向的勻強電場中,微粒沿直線AB運動,如圖,AB與電場線夾角θ=30°,已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2,結(jié)果保留二位有效數(shù)字)求:
(1)說明微粒在電場中運動的性質(zhì),要求說明理由。
(2)電場強度的大小和方向?
(3)要使微粒從A點運動到B點,微粒射入電場時的最小速度是多少?
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【題目】如圖甲所示,一個匝數(shù)n=100的圓形導(dǎo)體線圈,面積S1=0.4 m2 ,電阻r=1 Ω。在線圈中存在面積S2=0.3 m2的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。有一個R=2 Ω的電阻,將其兩端a、b分別與圖甲中的圓形線圈相連接,b端接地,則下列說法正確的是
A.圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=4.5V
B.在0~4 s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q=8 C
C.設(shè)b端電勢為零,則a端的電勢φa=3 V
D.在0~4 s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=18 J
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【題目】如圖(a)所示,面積S=0.2 m2、匝數(shù)n=630匝、總電阻r=1.0 Ω的線圈處在變化的磁場中,磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖(b)所示規(guī)律變化,方向垂直線圈平面.圖(a)中的傳感器可看成一個純電阻R,并標(biāo)有“3V 0.9 W”,滑動變阻器R0上標(biāo)有“10 Ω 1 A”,求:
(1)設(shè)磁場垂直紙面向外為正方向,試判斷通過電流表的電流方向;
(2)為了保證電路的安全,求電路中允許通過的最大電流;
(3)若滑動變阻器觸頭置于最左端,為了保證電路的安全,圖(b)中的t0最小值是多少?
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【題目】如圖所示,兩同平面同心放置的圓環(huán)套在條形磁鐵的中間,且圓環(huán)與磁鐵共軸,則兩環(huán)的磁通量相比( ).
A.外環(huán)較大B.內(nèi)環(huán)較大C.一樣大D.外環(huán)為零
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【題目】兩實心小球甲、乙的體積相同,但甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速度大小無關(guān),若兩球在空中下落相同的距離,則
A.甲球的加速度小于乙球的加速度
B.甲球用的時間比乙的長
C.甲球的末速度大于乙球的末速度
D.甲球克服阻力做的功小于乙球克服阻力做的功
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【題目】圖甲是某同學(xué)寫字時的握筆姿勢,圖乙是他在握筆時把拇指和食指松開時的狀態(tài),筆尖仍然斜向下且筆保持靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)于兩幅圖中筆的受力,下列說法正確的是( )
A.圖甲中筆可能不受摩擦力
B.圖乙中筆可能不受摩擦力
C.圖甲和圖乙中手對筆的作用力方向都為豎直向上
D.圖甲中手的握力越大,筆所受的摩擦力越大
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