【題目】如圖所示,在水平地面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距離為L,導(dǎo)軌電阻不計,右端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m,電阻r= R的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上,整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有一水平向右的初速度v0 , 已知當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度大小變?yōu)? v0 , 整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)體垂直并保持良好接觸,彈簧的重心軸線與導(dǎo)軌平行,且彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi).求:
(1)初始時刻通過電阻R的電流I的大小;
(2)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,導(dǎo)體棒的加速度大小為a;
(3)導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳Q.
【答案】
(1)解:初始時刻導(dǎo)體棒的速度為v0,做切割磁感線運動,產(chǎn)生的電動勢為E=BLv0,
電路中的總電阻為 ,
根據(jù)歐姆定律可得
答:初始時刻通過電阻R的電流I的大小為 ;
(2)解:導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度為 ,產(chǎn)生的電流為
此時彈簧處于原長狀態(tài),所以只受安培力作用,安培力為F=BIL,
根據(jù) 牛頓第二定律可得 ,
聯(lián)立解得
答:導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,導(dǎo)體棒的加速度大小為a
(3)解:由于沒有摩擦力,則導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中,導(dǎo)體棒的動能完全轉(zhuǎn)化為電路的焦耳熱,故 ,根據(jù)電路規(guī)律可得電阻R上產(chǎn)生的焦耳 ,
答:導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳Q為 .
【解析】(1)根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線的公式可求得電動勢,再由歐姆定律可求得電流大。唬2)根據(jù)F=BIL可求得安培力,再由牛頓第二定律可求得加速度;(3)明確能量轉(zhuǎn)化關(guān)系;根據(jù)功能關(guān)系可求得R上產(chǎn)生的焦耳熱.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中:
(1)本實驗中,除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有______.(填選項代號)
A.電壓合適的50 Hz 交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)實驗過程中,下列做法正確的是______.
A.先釋放小車帶動紙帶運動,再接通電源
B.先接通電源,再釋放小車帶動紙帶運動
C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處
(3)如圖給出了從0點開始,每5個點取一個計數(shù)點的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點.測得:x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:
① 兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T= _____s.
② 3計數(shù)點處的瞬時速度的大小是________m/s.
③ 小車運動的加速度計算表達(dá)式為_________,加速度的大小是_________m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B相連接,并靜止在光滑水平面上.現(xiàn)使B獲得水平向右、大小為3m/s的瞬時速度,從此刻開始計時,兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖象提供的信息可得( )
A.在t1、t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s,且彈簧都具有最大的彈性勢能
B.從t3到t4時間彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長
C.兩物體的質(zhì)量之比為m1:m2=1:2
D.在t2時刻彈簧壓縮到最短
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體靜止放在水平地面上,已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,現(xiàn)給物體施加一個與水平面成370角的斜向上的拉力F=5N的作用。(取g=10 m/s2,sin37=0.6, cos37=0.8)求:
(1)物體與地面間的摩擦力大。
(2)物體加速度的大。
(3)5s內(nèi)的位移大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球,用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強電場中,靜止時懸線向左與豎直方向成θ角,重力加速度為g.
(1)判斷小球帶何種電荷.
(2)求電場強度E.
(3)若在某時刻將細(xì)線突然剪斷,求經(jīng)過t時間小球的速度v.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑長度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B,A水平、B豎直固定,之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中,活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計.原長3l、勁度系數(shù) 的輕彈簧,一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點.開始活塞D距汽缸B的底部3l.后在D上放一質(zhì)量為 的物體.求:
(1)穩(wěn)定后活塞D下降的距離;
(2)改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置,則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?/span>
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在課外活動小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程中,某研究小組設(shè)計了一個實驗來探究求合力的方法。
(1)用兩只彈簧測力計A、B把小圓環(huán)拉到某一位置O,這時AO、BO間夾角∠AOB<90°,如圖所示,現(xiàn)不改變彈簧測力計A的拉力方向,使其拉力減小,要使小圓環(huán)仍被拉到O點,應(yīng)調(diào)節(jié)彈簧測力計B的拉力大小及β角。在下列調(diào)整方法中,可行的是________。
①增大B的拉力,減小β角 ②增大B的拉力,β角不變
③增大B的拉力,增大β角 ④B的拉力大小不變,增大β角
(2)在這個實驗當(dāng)中,有同學(xué)認(rèn)為彈簧測力計的彈簧、掛鉤和連桿的重力會使讀數(shù)有誤差。如圖所示,下列三種操作可以減小這些誤差的是圖________。(填“a”、“b”或“c)”
(a)在豎直狀態(tài)下將橡皮筋從上往下拉,
(b)在豎直狀態(tài)下將橡皮筋從下往上拉,
(c)在水平面上將橡皮筋沿水平方向拉
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】地面附近空間中存在著水平方向的勻強電場和勻強磁場,已知磁場方向垂直紙面向里,一個帶電油滴能沿一條與豎直方向成α角的直線MN運動(MN在垂直于磁場方向的平面內(nèi)),如圖所示,則以下判斷中正確的是( )
A.如果油滴帶正電,它是從M點運動到N點
B.如果油滴帶正電,它是從N點運動到M點
C.如果電場方向水平向左,油滴是從M點運動到N點
D.如果電場方向水平向右,油滴是從M點運動到N點
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