【題目】如圖,兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=1Ω的電源,導軌平面與水平面間的夾角θ=37°.金屬桿ab垂直導軌放置,質(zhì)量m=0.2kg。導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中。當R0=1Ω時,金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài),取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求磁感應(yīng)強度B的大;
(2)若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上,求金屬桿的加速度。
【答案】(1)2T;(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上。
【解析】
(1)當R0=1Ω時,根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強度,由平衡條件求解磁感應(yīng)強度;
(2)若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上,此時安培力的方向沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小。
(1)當R0=1Ω時,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右;
由平衡條件有:BILcosθ=mgsinθ
解得B=2T;
(2)若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上,此時安培力的方向沿斜面向上,大小不變;
根據(jù)牛頓第二定律可得:BIL﹣mgsinθ=ma
解得:a=1.5m/s2,方向沿斜面向上。
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【題目】豎直向上發(fā)射一物體(不計空氣阻力),在物體上升的某一時刻突然炸裂為a、b兩塊,質(zhì)量較小的a塊速度方向與物體原來的速度方向相反,則
A. a塊的速度一定比原來物體的速度小
B. b塊的速度方向一定與原來物體的速度方向相同
C. b塊的速度一定比原來物體的速度小
D. 炸裂過程中,b塊的動量變化量大小一定小于a塊的動量變化量大小
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【題目】2018年12月8日凌晨2時23分,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器,開啟了月球探測的新旅程。嫦娥四號探測器將經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行,最終實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸,開展月球背面就位探測及巡視探測,并通過己在軌道運行的“鵲橋”中繼星,實現(xiàn)月球背面與地球之間的中繼通信。下列判斷正確的是
A. 嫦娥四號在地球上的發(fā)射速度一定大于第二宇宙速度
B. 嫦娥四號在P點進入環(huán)月軌道需要減速
C. 已知嫦娥四號近月軌道的周期T和引力常量G,可求出月球的密度
D. 已知嫦娥四號近月軌道的周期T和引力常量G,可求出月球第一宇宙速度
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【題目】利用波的干涉,可將無線電波的干涉信號用于飛機降落的導航。如圖所示,兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側(cè),每個天線都同時發(fā)出波長分別為λ1和λ2的無線電波。飛機降落過程中,當接收到λ1和2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道?梢姡 )
A. 天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強
B. 兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定
C. 導航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉
D. 兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合
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【題目】電路如圖,三個電阻R1、R2、R3的阻值均為R,電源的內(nèi)阻r<R,c為滑動變阻器的中點。閉合開關(guān)后,將滑動變阻器的滑片由c點向a端滑動過程中,三個電阻中功率變大的電阻是___________,電源輸出功率的變化是__________。
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【題目】一半徑為R的薄圓筒處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與筒的中心軸線平行,筒的橫截面如圖所示。圖中直徑MN的兩端分別開有小孔,筒可繞其中心軸線順時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度大小可以通過控制裝置改變。一不計重力的帶負電粒子,從小孔M沿著MN方向以速度v射入磁場,當筒以某一角速度轉(zhuǎn)過90°時,該粒子恰好從小孔N飛出圓筒(不考慮粒子與筒碰撞)。
(1)粒子的比荷是多大?
(2)保持粒子速率不變,使其入射方向在該截面內(nèi)且與MN方向成30°角,粒子仍然從小孔N飛出圓筒,則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為多大?
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【題目】如圖所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌固定在同一水平面上,導軌上橫放著兩根電阻均為R的相同導體棒ab、cd與導軌構(gòu)成矩形回路。導體棒ab中點與一端固定的輕質(zhì)彈簧連接,彈簧勁度系數(shù)為k,整個裝置置于豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。導體棒cd在水平向右的外力作用下以大小為v0的速度向右勻速運動,導軌及接觸電阻不計,當導體棒ab穩(wěn)定時,下列說法正確的是( )
A. 回路中有逆時針方向的感應(yīng)電流
B. 回路中的感應(yīng)電流為
C. 外力的功率為
D. 彈簧被拉伸的長度為
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【題目】如圖,已知氣墊導軌上滑塊的質(zhì)量為肘,鉤碼的質(zhì)量為m,遮光條寬度為d,兩光電門間的距離為L氣源開通后,滑塊在牽引力的作用下運動,遮光條先后通過兩個光電門的擋光時間為Δt1和Δt2,取當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。
(1)用上述裝置探究滑塊加速度a與其質(zhì)量M及繩子拉力F(用鉤碼重力代替)的關(guān)系,下列做法正確的是____。
A.應(yīng)控制鉤碼的質(zhì)量m遠小于滑塊的質(zhì)量M
B.可更換更寬的遮光條以減小實驗誤差
C.應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使連接滑塊的細線與軌道平行
D.還應(yīng)測出滑塊從光電門l到光電門2的時間At
(2)還可用上述裝置探究系統(tǒng)在運動中的機械能關(guān)系。滑塊從光電門l運動到光電門2的過程中,滿足關(guān)系式_______________時(用題干中的已知量表示),“鉤碼一滑塊”系統(tǒng)機械能守恒。
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