【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5 m,其電阻不計,兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒的質(zhì)量均為0.02 kg,電阻均為R=0.1 Ω,整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2 T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運動,而棒cd恰好能保持靜止.取g=10 m/s2,問:
(1)通過cd棒的電流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每產(chǎn)生Q=0.1 J的熱量,力F做的功W是多少?
【答案】(1),方向由d至c(2)(3)
【解析】(1)棒cd受到的安培力為: ①
棒cd在共點力作用下平衡,則: ②
由①②式,代入數(shù)據(jù)解得: ③
根據(jù)楞次定律可知,棒cd中的電流方向由d至c ④
(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等,即:
對棒ab,由共點力平衡知: ⑤
代入數(shù)據(jù)解得: ⑥
(3)設(shè)在時間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生的熱量,由焦耳定律知: Rt ⑦
設(shè)棒ab勻速運動的速度大小為v,其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為: ⑧
由閉合電路歐姆定律知: ⑨
由運動學(xué)公式知在時間t內(nèi),棒ab沿導(dǎo)軌的位移為: ⑩
力F做的功為:
綜合上述各式,代入數(shù)據(jù)解得: 。
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【題目】兩物塊A、B用輕彈簧相連,質(zhì)量均為2 kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.則在以后的運動中:
(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?
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【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是
A. 當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,R1消耗的功率變大
B. 當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電壓表V示數(shù)變大
C. 當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,電流表A1示數(shù)變小
D. 若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變大
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【題目】列車上安裝一個聲源,發(fā)出一定頻率的樂音.當(dāng)列車與觀察者都靜止時,觀察者記住了這個樂音的音調(diào).在以下情況中,觀察者聽到這個樂音的音調(diào)比原來降低的是( )
A. 觀察者靜止,列車向他駛來 B. 觀察者靜止,列車離他駛?cè)?/span>
C. 列車靜止,觀察者靠近聲源 D. 列車靜止,觀察者遠(yuǎn)離聲源
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【題目】(1)如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處,傳播速度均為v0=0.2m/s,振幅均為A=2cm。圖示為t=0時刻兩列波的圖像(傳播方向如圖所示),此時平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于x=0.5m處,則下列判斷正確的是__________ 。
A.兩列波的周期均為2s,且起振方向均沿y軸負(fù)方向
B.t=0時刻,x=0處的質(zhì)點處于平衡位置向y軸正方向運動, x=0.1m處的質(zhì)點處于平衡位置向y軸負(fù)方向運動
C.t=1.5s刻之前,質(zhì)點M始終處靜止?fàn)顟B(tài)
D.M點開始振動后做振幅為4cm,周期為4s的簡諧運動
E.T=2.5s時M點處于平衡位置向y軸正方向運動
(2)如圖,將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方,O為球心,直徑恰好水平,軸線OO'垂直于水平桌面.位于O點正上方某一高度處的點光源S發(fā)出一束與OO',夾角θ=60°的單色光射向半球體上的A點,已知透明半球體對單色光的折射率為,光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射,求:
(i)光線通過半球體后射到桌面上的位置B(圖中未畫出)到O'的位置__________;
(ii)該光在半球體內(nèi)傳播的時間t ___________。
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【題目】某元素的原子核可以俘獲自身核外的一個K電子而轉(zhuǎn)變成新元素,這種現(xiàn)象稱為K俘獲,在K俘獲的過程中,原子核將會以光子的形式放出K電子的結(jié)合能.關(guān)于K俘獲的過程,下列說法中正確的是( )
A.原子序數(shù)不變
B.原子序數(shù)減小
C.原子總質(zhì)量不變
D.原子總質(zhì)量減小
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【題目】如圖所示,一金屬銅球用絕緣細(xì)線掛于O點,將銅球拉離平衡位置并釋放,銅球擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場區(qū)域,若不計空氣阻力,則( )
A. 銅球向右穿過磁場后,還能擺至原來的高度
B. 在進(jìn)入和離開磁場時,銅球中均有渦流產(chǎn)生
C. 銅球進(jìn)入磁場后離最低點越近速度越大,渦流也越大
D. 銅球最終將靜止在豎直方向的最低點
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【題目】如圖所示,MN是只有左邊界的勻強(qiáng)磁場的邊界線,磁場方向垂直紙面,abcd是一矩形線圈,線圈平面與磁場垂直,ɑb邊與磁場邊界線重合.當(dāng)線圈做下列幾種運動時,有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是( )
A. 線圈在磁場中向右平動 B. 線圈在磁場中向上平動
C. 線圈在磁場中向下平動 D. 線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動90°角
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【題目】(1)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法不正確的是(_______)
A.在一定條件下物體的溫度可以降到0 K
B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功
C.吸收了熱量的物體,其內(nèi)能一定增加
D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
E.一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行
(2)如右圖所示,一根兩端開口、橫截面積為S=2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深).管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞,活塞下封閉著長L=21 cm的氣柱,氣體的溫度為t1=7 ℃,外界大氣壓取p0=1.0×105 Pa(相當(dāng)于75 cm高的汞柱壓強(qiáng)).
(I)若在活塞上放一個質(zhì)量為m=0.1 kg的砝碼,保持氣體的溫度t1不變,則平衡后氣柱為多長____?(g=10 m/s2)
(II)若保持砝碼的質(zhì)量不變,對氣體加熱,使其溫度升高到t2=77 ℃,此時氣柱為多長_____?
(III)若在(2)過程中,氣體吸收的熱量為10 J,則氣體的內(nèi)能增加多少______?
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