【題目】如圖甲所示,寬為L、傾角為θ的平行金屬導(dǎo)軌,下端垂直于導(dǎo)軌連接一阻值為R的定值電阻,導(dǎo)軌之間加垂直于軌道平面的磁場(chǎng),其隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.t=0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí),在導(dǎo)軌上距電阻x1處放一質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬桿,t1時(shí)刻前金屬桿處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)磁場(chǎng)即將減小到B1時(shí),金屬桿也即將開始下滑(金屬桿所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).
(1)求0~t1時(shí)間內(nèi)通過定值電阻的電荷量;
(2)求金屬桿與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力;
(3)若金屬桿沿導(dǎo)軌下滑x2后開始做勻速運(yùn)動(dòng),求金屬桿下滑x2過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.
【答案】(1)
(2)mgsinθ-
(3) -
【解析】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E==
感應(yīng)電流:I=
通過定值電阻的電荷量
q=I·Δt=I·t1
即q=
(2)在t1時(shí)刻,對(duì)桿有
mgsinθ-Ffm-F安=0
其中F安=B1IL
聯(lián)立可得:Ffm=mgsinθ-
(3)當(dāng)金屬桿達(dá)到最大速度時(shí)
mgsinθ-Ffm-F安′=0
即此時(shí)感應(yīng)電流與0~t1時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流大小相等,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也相等.
所以B1Lv=
從開始滑動(dòng)到達(dá)到最大速度過程
mgx2sinθ=Q焦+Q滑+mv2
其中Q滑=Ffmx2
電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
QR=Q焦
解得QR=-
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,長木板下墊著小木片以平衡摩擦力。
(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則________(填寫代號(hào))。
A.應(yīng)選BC段來計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選DE段來計(jì)算A和B碰后的共同速度
B.應(yīng)選BC段來計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選CD段來計(jì)算A和B碰后的共同速度
C.應(yīng)選AB段來計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選DE段來計(jì)算A和B碰后的共同速度
D.應(yīng)選AB段來計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選CD段來計(jì)算A和B碰后的共同速度
(2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.4 kg,小車B的質(zhì)量m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為________ kg·m/s。(結(jié)果保留三位小數(shù))
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)采用如圖所示的裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象.某單色光照射光電管的陰極K時(shí),會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象.閉合開關(guān)S,在陽極A和陰極K之間加反向電壓,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓,直至電流計(jì)中電流恰為零,此時(shí)電壓表顯示的電壓值U稱為反向截止電壓.根據(jù)反向截止電壓,可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能Ekm.現(xiàn)分別用頻率為和的單色光照射陰極,測(cè)量到的反向截止電壓分別為和,設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為e,則下列關(guān)系式中不正確的是( )
A. 頻率為ν1的單色光照射陰極K時(shí)光電子的最大初速度
B. 陰極K金屬的逸出功W=h-e
C. 陰極K金屬的極限頻率
D. 普朗克常量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示(相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s).
(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程,下列說法正確的有_______.
A.選用4~6V交流電源
B.選擇體積小,質(zhì)量大的重物
C.為獲得清晰的紙帶,可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
D.若先釋放重物,后接通電源,打出的紙帶無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB=______m/s;(保留三位有效數(shù)字)
(3)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP=______J,此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=______J;由此得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______(填“重物的機(jī)械能守恒”或“重物的機(jī)械能不守恒”).(g取9.80m/s2,所有計(jì)算保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(多選)如圖甲所示,光滑絕緣水平面上,虛線MN的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN的左側(cè)有一質(zhì)量m=0.1 kg的矩形線圈abcd,bc邊長L1=0.2 m,電阻R=2 Ω.t=0時(shí),用一恒定拉力F拉線圈,使其由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間1 s,線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN,此時(shí)立即將拉力F改為變力,又經(jīng)過1 s,線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.則( )
A.恒定拉力大小為0.05 N
B.線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2
C.線圈ab邊長L2=0.5 m
D.在第2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2 C
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示.線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上.AB間加上正弦交流電壓U,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓.在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q.則( )
A. 保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大
B. 保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小
C. 保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大
D. 保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小球在豎直力F作用下使豎直彈簧壓縮,若將力F撤去,小球?qū)⒇Q直彈起,并離開彈簧,直到速度變?yōu)榱銥橹,在小球上升的過程中( )
A.小球和彈簧接觸階段加速度先增加后減小
B.小球在離開彈簧時(shí)速度最大
C.小球的速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為零
D.小球的速度減為零時(shí)重力勢(shì)能最大
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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(gè)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(jì)。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(diǎn)。開始活塞D距汽缸B的底部為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?/span>?
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