【題目】如圖所示,電阻不計、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動,外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.金屬棒中感應(yīng)電流為I,受到的安培力大小為FA , 電阻R兩端的電壓為UR , 感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時間t變化圖象可能正確的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B,C
【解析】解:設(shè)金屬棒在某一時刻速度為v,由題意可知,感應(yīng)電動勢E=BLv,環(huán)路電流 ,即I∝v;安培力 ,方向水平向左,即 ∝v;R兩端電壓 ,即 ∝v;感應(yīng)電流功率 ,即 .
分析金屬棒運動情況,由力的合成和牛頓第二定律可得:
= ,即加速度 ,因為金屬棒從靜止出發(fā),所以 ,且 ,即a>0,加速度方向水平向右.(1)若 , ,即 ,金屬棒水平向右做勻加速直線運動.有v=at,說明v∝t,也即是I∝t, , , ,所以在此情況下沒有選項符合.(2)若 , 隨v增大而增大,即a隨v增大而增大,說明金屬棒做加速度增大的加速運動,速度與時間呈指數(shù)增長關(guān)系,根據(jù)四個物理量與速度的關(guān)系可知B選項符合;(3)若 , 隨v增大而減小,即a隨v增大而減小,說明金屬棒在做加速度減小的加速運動,直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運動,根據(jù)四個物理量與速度關(guān)系可知C選項符合;
故選:BC
對金屬棒受力分析,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出 表達式,分情況討論加速度的變化情況,分三種情況討論:勻加速運動,加速度減小的加速,加速度增加的加速,再結(jié)合圖象具體分析.
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【題目】在測定玻璃的折射率實驗中,由于實驗室中矩形玻璃磚的數(shù)量不夠,部分同學(xué)需改用直角三棱鏡做“測定玻璃的折射率”的實驗,實驗步驟如下: a.如圖所示,先在一張白紙上作相互垂直的直線ab、a′b′作為三棱鏡的兩個界面,并在直線上標出點O;
b.標出P3、P4位置;
c.將三棱鏡放在白紙上,使短邊跟ab對齊,長邊跟a′b′對齊;
d.在長邊a′b′的外側(cè)透過三棱鏡觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向,直到P1的像完全被P2擋柱;
e.在觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4 , 使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P1、P2的像和P3;
f.在O點作一垂直ab的線段AO,在AO上垂直地插兩枚大頭針P1、P2;
g.移去三棱鏡和大頭針,連接P3P4 , 交a′b′于O′,過O′點作與a′b′垂直的直線MN;
h.作光路圖,計算折射率n.
(1)正確的實驗步驟順序為
(2)根據(jù)題圖中所給數(shù)據(jù)求出該玻璃的折射率n= .
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【題目】在光滑水平面上有一物體受水平恒力F的作用而運動,在其正前方固定一個足夠長的輕質(zhì)彈簧,如圖所示,當物體與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中,下列說法正確的是( )
A. 物體接觸彈簧后立即做減速運動
B. 物體接觸彈簧后先加速后減速
C. 當彈簧處于壓縮量最大時,物體的加速度等于零
D. 當物體的速度為零時,它所受的合力不為零
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【題目】某校舉行托乒乓球跑步比賽,賽道為水平直道,比賽距離為S。比賽時,某同學(xué)將球置于球拍中心,以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動,當速度達到時,再以做勻速直線運動跑至終點。整個過程中球一直保持在球拍中心不動。比賽中,該同學(xué)在勻速直線運動階段保持球拍的傾角為,如圖所示。設(shè)球在運動中受到空氣阻力大小與其速度大小成正比(),方向與運動方向相反,不計球與球拍之間的摩擦,球的質(zhì)量為m,重力加速度為g。
(1)求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù);
(2)求在加速跑階段球拍傾角隨速度變化的關(guān)系式;
(3)整個勻速跑階段,若該同學(xué)速度仍為,而球拍的傾角比大了并保持不變,不計球在球拍上的移動引起的空氣阻力變化,為保證到達終點前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落,求應(yīng)滿足的條件。
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【題目】如圖所示,單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向的勻強磁場中,線框面積為S,電阻為R.線框繞與cd重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動,線框轉(zhuǎn)過 時的感應(yīng)電流為I,下列說法正確的是( )
A.線框中感應(yīng)電流的有效值為2I
B.線框轉(zhuǎn)動過程中穿過線框的磁通量的最大值為
C.從中性面開始轉(zhuǎn)過 的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為
D.線框轉(zhuǎn)一周的過程中,產(chǎn)生的熱量為
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【題目】在某中學(xué)生秋季田徑運動會的800米比賽中,甲同學(xué)很想得冠軍,他一直沖在最前面,由于開始體力消耗太大,最后在直道上距終點x0=50米處時便只能保持v0=5m/s的速度勻速前進而不能加速沖刺,此時一直保持在他后面的乙同學(xué)在直道上距甲同學(xué)6.25m,速度為v1=4m/s,乙同學(xué)立即發(fā)力并以恒定的加速度勻加速沖刺,到達終點時的速度為v2=8.5m/s.試分析:
(1)乙同學(xué)沖刺的加速度a多大?
(2)甲、乙兩同學(xué)誰先到達終點而獲得冠軍?(要通過計算說明)
(3)從乙同學(xué)開始發(fā)力沖刺到兩人中第一個跑到終點為止,他們之間的最大距離是多少?
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【題目】伽利略在研究自由落體運動時,主要遇到了兩個問題:①無精確的計時儀器;②無測瞬時速度的工具,關(guān)于伽利略解決上述問題的辦法,下列說法正確的是()
A. 利用替代解決了問題①
B. 利用替代解決了問題②
C. 利用斜面上小球的運動替代自由落體運動解決了問題①
D. 利用替代解決了問題②
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【題目】測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接受裝置,如圖所示,B為測速儀,A為汽車,兩者相距335m,某時刻B發(fā)出超聲波,同時A由靜止開始做勻加速直線運動,當B接受到反射回來的超聲波信號時,A、B相距355m,已知聲速為340m/s,則下列說法正確的是( 。
A. 經(jīng)2s,B接受到返回的超聲波
B. 超聲波追上A車時,A車前進了10m
C. A車加速度的大小為10m/s2
D. A車加速度的大小為5m/s2
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【題目】某活動小組利用圖裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣龋睆綖?/span>D的鋼球自由下落過程中,先后通過光電門A、B,計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB.用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.測出兩光電門間的距離為h,則
(1)鋼球通過光電門A時的瞬時速度為 ,鋼球通過光電門A、B間的平均速度為 .
(2)當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span> .
(3)鋼球通過光電門A的平均速度______(選填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門A的瞬時速度.
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