【題目】如圖甲所示,寬、傾角的金屬長導軌上端安裝有的電阻在軌道之間存在垂直于軌道平面的磁場,磁感應強度B按圖乙所示規(guī)律變化一根質量的金屬桿垂直軌道放置,距離電阻時由靜止釋放,金屬桿最終以速度沿粗糙軌道向下勻速運動除R外其余電阻均不計,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力求:
當金屬桿勻速運動時電阻R上的電功率為多少?
某時刻金屬桿下滑速度為,此時的加速度多大?
金屬桿何時開始運動?
【答案】當金屬桿勻速運動時電阻R上的電功率為;
某時刻金屬桿下滑速度為,此時的加速度為;
金屬桿在后感應電流消失的瞬間才開始下滑.
【解析】
根據(jù)法拉第電磁感應定律求感應電動勢,由歐姆定律求電阻R中的電流,根據(jù)電功率計算公式求解電功率;導體棒最終以v=0.4m/s的速度勻速運動,根據(jù)受力平衡求出摩擦力,t>0.5s的某個時刻ab下滑速度為0.2m/s,由牛頓第二定律求出加速度;求解安培力的大小,分析金屬桿的受力情況確定運動情況.
勻速時磁感應強度應無變化,
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得:,
根據(jù)電功率計算公式可得:;
勻速時根據(jù)共點力的平衡可得:,
而安培力為:,
所以解得摩擦力為:,
當速度為時,安培力為:,
根據(jù)牛頓第二定律可得:,
解得:;
由圖b可知:釋放瞬間磁場變化率,
感應電流為:,
安培力為:,
由于,所以開始釋放時金屬桿無法下滑,在內,安培力不斷增加,范圍,所以在前金屬桿無法運動.
金屬桿在后感應電流消失的瞬間才開始下滑.
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【題目】如圖,abc是豎直面內的光滑固定軌道,ab水平,長度為2R:bc是半徑為R的四分之一的圓弧,與ab相切于b點。一質量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用,自a點處從靜止開始向右運動,重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其他軌跡最高點,機械能的增量為( )
A. 2mgR
B. 4mgR
C. 5mgR
D. 6mgR
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【題目】由于地球自轉的影響,地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同:若地球表面兩極處的重力加速度大小為g0,在赤道處的重力加速度大小為g,地球自轉的周期為r,引力常量為G,地球可視為質量均勻分布的球體.求:
(1)地球半徑R;
(2)地球的平均密度;
(3)若地球自轉速度加快,當赤道上的物體恰好能“飄”起來時,求地球自轉周期T'.
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【題目】某同學在做“探究求合力的方法”實驗時,為了得到一組對應的合力和分力,他將彈簧的一端固定在木板上,先用一個彈簧測力計把彈簧的另一端拉到O點,再改用兩個彈簧測力計拉動系在彈簧另一端的兩根細繩,如圖所示。下列實驗操作正確的是:( )
A.兩次拉動彈簧,彈簧末端位置可以不同
B.彈簧測力計必須保持與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度
C.用兩個彈簧測力計同時拉動彈簧時,兩細繩間的夾角必須為90°
D.用兩個彈簧測力計同時拉動彈簧時,只需記錄兩個彈簧測力計示數(shù)即可
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【題目】我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運行;然后經過一系列過程,在離月面4m高處做一次懸停(可認為是相對于月球靜止);最后關閉發(fā)動機,探測器自由下落。已知探測器的質量約為1.3×109kg,地球質量約為月球的81倍,地球半徑為月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小約為9.8m/s2。則次探測器
A. 在著陸前瞬間,速度大小約為8.9m/s
B. 懸停時受到的反沖作用力約為2×103N
C. 從離開近月圓軌道到著陸這段時間內,機械能守恒
D. 在近月圓軌道上運行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的線速度
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【題目】如圖所示,有一水平放置,左右寬度不同的固定光滑導軌MNPQ、,其中左側導軌寬度為2d,右側導軌寬度為d,在、上分別有一根導體棒ab、cd,單位長度的電阻為,導體棒質量均為m,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度為圖中未畫出在時刻,固定導體棒ab,在導體棒cd上施加一個水平向右的拉力F,使其向右做加速度為a的勻加速運動,在時撤去外力,隨后釋放導體棒ab,ab、cd兩導體棒均在導軌上運動,假設兩側導軌均足夠長,導軌電阻不計,求:
外力F隨時間變化的關系;
在時間內通過ab棒的電荷量;
釋放導體棒ab后,cd棒最終速度為,求ab棒的最終速度及在時刻后ab棒上產生的熱量Q.
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【題目】關于滑動摩擦力的說法,下列正確的是
A. 滑動摩擦力的方向總是和物體運動的方向相反
B. 只有運動的物體才受到滑動摩擦力
C. 滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動
D. 滑動摩擦力總是阻礙物體的運動
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【題目】“神舟十一號”載人飛船與“天宮二號”空間實驗室成功實現(xiàn)自動交會對接。如圖所示,在對接過程中,“神舟十一號”開始向“天宮二號”緩緩靠攏,在按程序順利完成一系列技術動作后,對接機構鎖緊,兩個飛行器建立剛性連接,形成組合體。下列說法中正確的是 ( )
A. 在對接靠攏的過程中,“神舟十一號”載人飛船選擇“天宮二號”作為參考系
B. 在對接靠攏的過程中,“神舟十一號”載人飛船選擇“地面指揮中心”作為參考系
C. 在對接靠攏的過程中,“天宮二號”能夠看作質點
D. 在調整對接姿態(tài)的過程中,“神舟十一號”能夠看作質點
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【題目】如圖所示,矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動,線圈的電阻不計,線圈共N匝,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:2,定值電阻,當線圈的轉動角速度為時,電壓表的示數(shù)為U。則
A. 電流表的示數(shù)為
B. 從線圈轉動到圖示位置開始計時,線圈中產生的電動勢的瞬時表達式為
C. 線圈在轉動過程中通過線圈磁通量的最大值為
D. 當線圈的轉動角速度為時,電壓表的示數(shù)為
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