【題目】水平面內(nèi),有兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,在它們上面橫放兩根平行導(dǎo)體棒,構(gòu)成矩形回路。每根棒長度均為L,質(zhì)量均為m,電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計,空間有方向豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,不計電磁輻射及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的摩擦,F(xiàn)已知左側(cè)導(dǎo)體棒I靜止,右側(cè)導(dǎo)體棒II具有向右的初速度v0,如圖所示,則以下判斷正確的是
A. 兩導(dǎo)體棒受到的安培力始終等大反向,整個過程中它們組成的系統(tǒng)動量守恒
B. 最終兩導(dǎo)體棒將以同一速度向右做勻速運動,由于都做切割磁感線運動,電路中電流不為零
C. 從開始運動到最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 從開始運動到最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),兩導(dǎo)體棒之間的距離x不斷增大,x最大值為
【答案】ACD
【解析】A項:由于兩導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動時所受的安培力等大反向,所以兩棒組成的系統(tǒng)合外力為零,所以系統(tǒng)動量守恒,故A正確;
B項:最終兩導(dǎo)體棒將以同一速度向右做勻速運動,由于穿過兩棒組成的閉合回路磁通量不變,所以電路中沒有電流,故B錯誤;
C項: 最終兩導(dǎo)體棒的共同速度為,解得:,由能量守恒可知,,故C正確;
D項:當(dāng)兩棒速度相等時,兩棒間的距離最大,從開始運動到最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),通過回路的電量為,對棒1應(yīng)用動量定理可知, 即 ,所以
由解得: 即為兩棒的運動距離差,所以最大距離為,故D正確。
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【題目】某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實驗情況如圖1所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩.圖2是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.
(1)本實驗采用的科學(xué)方法是_________.
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法
(2)如果沒有操作失誤,圖2的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是_____________.
(3)為了減小實驗誤差,下列措施正確的是____________
A.兩條細(xì)繩必須等長
B.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平面平行
C.拉橡皮條的細(xì)繩要稍長一些,標(biāo)記同一條細(xì)繩的方向時兩標(biāo)記點要適當(dāng)遠(yuǎn)一些
D.應(yīng)盡量避免彈簧測力計與木板間的摩擦.
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【題目】如下圖所示,質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上.現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F,木塊在長木板上滑行,而長木板保持靜止?fàn)顟B(tài).己知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.下列說法正確的是
A. 木塊受到的摩擦力大小為μ1(m1+m2)g
B. 長木板受到的摩擦力大小為μ2(m1+m2)g
C. 若改變F的大小,當(dāng)F>μ1(m1+m2)g時,長木板一定不運動
D. 若將F作用于長木板,長木板與木塊有可能會相對滑動
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【題目】如圖所示,豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌間距為,之間接有定值電阻,質(zhì)量為的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦,棒的電阻為,導(dǎo)軌電阻不計.整個裝置放在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,棒在豎直向上的恒力作用下先加速上升的一段時間,再達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).則下列說法中正確的是( )
A. 棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,通過它的電流為
B. 棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,其速度為
C. 棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前,其加速度一直在減小
D. 整個過程中,棒所受安培力做功在數(shù)值上等于棒上所生的熱
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【題目】利用小直流電動機提升質(zhì)量為m1的物體A,如圖a所示,最終物體能以某一速度勻速上升。小直流電動機可以簡化為如圖b中的模型。開關(guān)S閉合后,金屬棒在安培力作用下運動,通過輕繩帶動物體A上升。設(shè)金屬棒與兩平行導(dǎo)軌始終垂直,導(dǎo)軌間距為l,磁場方向豎直向上,面積足夠大,磁場磁感應(yīng)強度為B。金屬棒質(zhì)量為m2,電阻為R,電源電動勢為E,忽略一切摩擦和電源、導(dǎo)軌內(nèi)阻,F(xiàn)已知物體A勻速上升,則
A. 電路中的電流為
B. 電路中的電流為
C. 物體A勻速上升的速度為
D. 物體A勻速上升的速度為
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【題目】如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L,電阻不計。電阻為R、質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好。軌道端點MP間接有阻值為r的電阻。給導(dǎo)體棒ab一個瞬時沖量,使導(dǎo)體棒獲得速度v(v平行于MN)。
(1)定性畫出此后導(dǎo)體棒ab速度隨時間變化v-t的圖像;
(2)接(1),在上述過程中導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)通過公式推導(dǎo)驗證:當(dāng)導(dǎo)體棒ab速度為v時,回路磁通量隨時間的變化率等于BLv,也等于將一個電子(電量為e)從a沿導(dǎo)體棒ab移到b,電子所受洛倫茲力沿導(dǎo)體棒ab的分力對電子做的功W與電子電量e的比值。
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【題目】低空跳傘大賽受到各國運動員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運動員在一座高為H=263m的懸崖邊跳傘時的情景。運動員離開懸崖時先做自由落體運動,一段時間后,展開降落傘,以a=9 m/s2的加速度勻減速下降,已知運動員和傘包的總質(zhì)量為80kg,為了運動員的安全,運動員落地時的速度不能超過4m/s,求:
(1)運動員做自由落體運動的最大位移大小;
(2)運動員(含傘包)展開降落傘時所受的空氣阻力f;
(3)如果以下落時間的長短決定比賽的勝負(fù),為了贏得比賽的勝利,運動員在空中運動的最短時間是多大。
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【題目】如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌 電阻不計,間距L=0.4m,導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN,Ⅰ中的勻強磁場方向垂直斜面向下,Ⅱ中的勻強磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T,在區(qū)域Ⅰ中,將質(zhì)量m1=0.1kg,電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上,ab剛好不下滑,然后,在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg,電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開始下滑,cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,取g=10m/s2,求:
(1)cd下滑的過程中,ab中的電流方向?
(2)ab剛要向上滑動時,cd的速度多大?
(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=3.8m,此過程 中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少?
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【題目】家用臺式計算機上的硬磁盤的磁道和扇區(qū)如圖所示。某臺計算機上的硬磁盤共有N1個磁道(即N1個不同半徑的同心圓),每個磁道分成N2個扇區(qū)(每扇區(qū)為圓周),每個扇區(qū)可以記錄b個字節(jié)。電動機使磁盤每秒轉(zhuǎn)動n圈。磁頭在讀、寫數(shù)據(jù)時是不動的,磁盤每轉(zhuǎn)一圈,磁頭沿半徑方向跳動一個磁道。以下說法正確的是
A. 一個扇區(qū)通過磁頭所用的時間是
B. 一個扇區(qū)通過磁頭所用的時間是
C. 不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間,計算機每秒最多可以從一個硬盤面上讀取nN2b個字節(jié)
D. 不計磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時間,計算機每秒最多可以從一個硬盤面上讀取nN1N2b個字節(jié)
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