【題目】如圖所示,在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有兩條相互平行且相距d的光滑固定金屬導(dǎo)軌P1P2P3,和Q1Q2Q3,兩導(dǎo)軌間用阻值為R的電阻連接,導(dǎo)軌P1 P2、Q1Q2的傾角均為θ,導(dǎo)軌P2P3、Q2Q3在同一水平面上,P2Q2⊥P2P3,傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌用相切的小段光滑圓弧連接。質(zhì)量為m的金屬桿CD從與P2Q2相距L處由靜止沿傾斜導(dǎo)軌滑下,當(dāng)桿CD運(yùn)動(dòng)到P2Q2處時(shí)速度恰好達(dá)到最大,然后沿水平導(dǎo)軌滑動(dòng)一端距離后停下。桿CD始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸,空氣阻力、導(dǎo)軌和桿CD的電阻均不計(jì),重力加速度大小為g。求;
(1)桿CD到達(dá)P2Q2處的速度大小vm;
(2)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的過程通過電阻R的電荷量q1以 及全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑的時(shí)間△t1及其停止處到P2Q2的距離s。
【答案】(1) (2) , (3) ,
【解析】(1)經(jīng)分析,桿CD到達(dá)P2Q2處時(shí)通過的電流最大(Im),且此時(shí)桿CD受力平衡,則有:
BcosθImd=mgsinθ
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: Em=Bcosθdvm
由歐姆定律有:
解得:
(2)桿CD沿傾斜導(dǎo)軌下滑過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
其中
平均電流為:
解得:
根據(jù)能量守恒定律有:Q=mgLsinθ
(3)下滑過程中,根據(jù)運(yùn)量守恒有:
解得:
水平運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)運(yùn)量定理有:
通過R的電荷量為:
可得:
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的,其半徑約為地球半徑的,自轉(zhuǎn)周期與地球相近,公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的兩倍。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知( 。
A. 火星表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的
B. 火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比約為
C. 火星橢圓軌道的半長(zhǎng)軸約為地球橢圓軌道半長(zhǎng)軸的倍
D. 在地面上發(fā)射航天器到火星,其發(fā)射速度至少達(dá)到地球的第三宇宙速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在探究彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系時(shí):
(1)該小組猜想的彈性勢(shì)能公式為E彈=ckxn,其中c為無單位常量,k、x分別為彈簧勁度系數(shù)、形變量,若該小組猜想正確,則由單位制可知 n =______
(2)為驗(yàn)證猜想,該小組利用鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧、金屬小球等裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
A.豎直固定刻度尺和彈簧,測(cè)出彈簧原長(zhǎng)x0
B.彈簧下端連接小球,測(cè)出小球靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度x1
C.將小球由彈簧原長(zhǎng)處由靜止釋放,測(cè)出小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)彈簧長(zhǎng)度x2
D.重復(fù)以上步驟,多做幾次,并將數(shù)據(jù)取平均值記錄在表格中
F.分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論
①試驗(yàn)中______用天平測(cè)量金屬小球質(zhì)量(選填“需要”、“不需要”)。
②實(shí)驗(yàn)D步驟的目的是為了減少_____誤差(選填“偶然”、“系統(tǒng)”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在圖中,長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如右圖所示。在0~T/2時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上。則 :( )
A. 在0~T/2時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,線框受安培力的合力方向向左
B. 在0~T/2時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,線框受安培力的合力方向向右
C. 在T/2~T時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,線框受安培力的合力方向向右
D. 在T/2~T時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,線框受安培力的合力方向向左
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁的距離為4.5m,如圖(a)所示.t=0時(shí)刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng),直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短).碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板.已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v﹣t圖線如圖(b)所示.木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求
(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(2)木板的最小長(zhǎng)度;
(3)木板右端離墻壁的最終距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平xOy平面內(nèi),左端接有阻值為R的電阻,其他部分的電阻均不計(jì)。在x>0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度大小按B=kx規(guī)律變化(其中k是一大于零的常數(shù))。一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上,兩者接觸良好。當(dāng)t=0時(shí)直桿位于x=0處,其速度大小為v0,方向沿x軸正方向,在此后的過程中,始終有一個(gè)方向向左的變力F作用于金屬桿,使金屬桿的加速度大小恒為a,加速度方向一直沿x軸的負(fù)方向.求:
(1)金屬桿向右運(yùn)動(dòng)至t=0時(shí)刻時(shí)所在位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
(2)閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間有多長(zhǎng)?
(3)當(dāng)金屬桿的速度為v0/2時(shí),閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?此時(shí)作用于金屬桿的外力F多大?
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【題目】如圖所示,OPQ為豎直平面內(nèi)的一個(gè)直角邊界,邊界內(nèi)存在B = 1T、方向垂直紙面向內(nèi)的磁場(chǎng)。abcd為一邊長(zhǎng)l=0.10m、質(zhì)量m=0.01kg、電阻R= 0.1Ω的勻質(zhì)正方形導(dǎo)線框,其ab邊離磁場(chǎng)上邊界OP的距離h=0.05m,F(xiàn)將線框以初速度v0= 2.0m/s水平向右拋出,線框從OP邊界進(jìn)入磁場(chǎng),然后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),最后從PQ邊界離開磁場(chǎng)區(qū)域。已知運(yùn)動(dòng)過程中,線框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界OP平行,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度大小
(2)線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在曲線運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度情況是
A. 速度一定是變化的,加速度一定是不變的
B. 速度可能與加速度在同一直線上
C. 速度與加速度一定還在同一直線上
D. 速度一定變化,加速度一定不為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的木球,假定木球所受的空氣阻力為f且大小不變,已知重力加速度為g,木球上升的最大高度為h,返回拋出點(diǎn)的速率為v,則木球從拋出至落回拋出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程克服空氣阻力所做的功是( )
A. 0 B. 2fh
C. D.
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