【題目】如圖所示,兩條光滑的絕緣導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的水平部分足夠長(zhǎng)并與傾斜部分平滑連接,兩導(dǎo)軌間距L=10cm,導(dǎo)軌的傾斜部分氣水平面成=53°,其中有一段勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd,磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,磁場(chǎng)下邊界離水平軌道的高度h=0.8m。水平部分導(dǎo)軌間'有豎直方向等距離間隔也為L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和, 和的方向相反,大小相等,即,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.01kg、電阻R=0.5Ω、邊長(zhǎng)也為L的正方形金屬框,由傾斜導(dǎo)軌上某高度處?kù)o止釋放,金屬框離開(kāi)磁場(chǎng)abcd時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng),此后金屬框在水平導(dǎo)軌上滑行一段時(shí)間后進(jìn)入水平磁場(chǎng)區(qū)域,最終線(xiàn)框靜止。重力加速度,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可以忽略不計(jì),sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(l)金屬框離開(kāi)磁場(chǎng)abcd時(shí)的速度;
(2)在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框內(nèi)產(chǎn)生的電熱;
(3)若金屬框恰能通過(guò)n個(gè)完整磁場(chǎng)區(qū)域,試寫(xiě)出n與高度h的關(guān)系式。
【答案】(1)4m/s(2)0.156J(3),n=1,2,3…
【解析】(1)金屬框勻速離開(kāi)磁場(chǎng)abcd,根據(jù)平衡條件得:
根據(jù)閉合電路歐姆定律得:
聯(lián)立則有:
解得:v=4m/s
(2)金屬框最終停止時(shí),根據(jù)能量守恒得:
解得:Q=0.156J
(3)當(dāng)線(xiàn)框滑到水平軌道時(shí),速度設(shè)為,根據(jù)機(jī)械能守恒得:
解得:
當(dāng)線(xiàn)框恰好穿過(guò)第一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域,n=1時(shí),根據(jù)動(dòng)量定理得:
且,
聯(lián)立得:
同理,n=2時(shí),
聯(lián)立得:
綜上可得: ,n=1,2,3…
即: ,n=1,2,3…
,n=1,2,3…
解得: ,n=1,2,3…
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體A連接(另有一個(gè)完全相同的物體B緊貼著A,不粘連),彈簧水平且無(wú)形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體B,在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0,此時(shí)物體A、B靜止。撤去F后,物體A、B開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,物體A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。則
A. 撤去F瞬間,物體A、B的加速度大小為
B. 撤去F后,物體A和B先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng)
C. 物體A、B一起向左運(yùn)動(dòng)距離時(shí)獲得最大速度
D. 若物體A、B向左運(yùn)動(dòng)要分離,則分離時(shí)向左運(yùn)動(dòng)距離為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一同學(xué)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶圖中未畫(huà)出)探究在水平固定的長(zhǎng)木板上物體加速度隨著外力變化的關(guān)系。分別用不同的重物P掛在光滑的輕質(zhì)滑輪上,使平行于長(zhǎng)木板的細(xì)線(xiàn)拉動(dòng)長(zhǎng)木板上的物體A,由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)(紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的阻力及空氣阻力可忽略)。實(shí)驗(yàn)后將物體A換成物體B重做實(shí)驗(yàn),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,分別得到了物體A、B的加速度a與輕質(zhì)彈簧秤彈力F的關(guān)系圖象如圖丙A、B所示。
(1)由圖甲判斷下列說(shuō)法正確的是_____
A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,后釋放物體P
B.彈簧秤的讀數(shù)F即為物體A或B受到的合外力
C.實(shí)驗(yàn)中物體A或B的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于重物P的質(zhì)量
D.彈簧秤的讀數(shù)始終是重物P的重力的一半
(2)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 HZ的交流電源上,某次得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫(huà)出)。s1=3.61 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.58cm。則小車(chē)的加速度a =____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)該同學(xué)研究得到的兩物體的a—F的關(guān)系圖象,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)物體的質(zhì)量不等,且mA____mB(選填“大于”或“小于”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,u型管左端封口,右管半徑R。是左管半徑R1的倍。兩段水銀柱封閉著兩段空氣。當(dāng)溫度為27℃時(shí),l1= 2cm,l2=3cm,h1=6cm,h2=5cm,h3=l0cm,大氣壓強(qiáng)p0= 76cmHg。如果溫度上升到127℃,求兩部分氣柱的長(zhǎng)度l1'和l2'。(攝氏0℃取273K,結(jié)果保留兩位小數(shù))。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于近代物理,下列說(shuō)法正確的是
A. 射線(xiàn)、射線(xiàn)和射線(xiàn)都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流
B. 根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子電勢(shì)能減小,核外電子運(yùn)動(dòng)的加速度增大
C. 質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為、、,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子,釋放的能量是(c是真空中的光速)
D. 用不同頻率的光分別照射同一光電管,其遏止電壓是相同的
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在絕緣水平面上方的MM和PP′范圍內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的變化關(guān)系如圖乙所示。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小物塊(可視為點(diǎn)電荷)從水平面上的A點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。若滑塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,A、B兩點(diǎn)間的距離為l,重力加速度為g。則以下判斷正確的是
A. 小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的電場(chǎng)力一直小于滑動(dòng)摩擦力
B. 此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能大于
C. A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為
D. 小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的中間時(shí)刻,速度大小等于
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】盧瑟福從1909年起做了著名的a粒子散射實(shí)驗(yàn),并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。在盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,玻爾引入定態(tài)假設(shè)和量子化條件提出了氫原子的玻爾模型.
根據(jù)玻爾模型,可假設(shè)靜止的基態(tài)氫原子的軌跡半徑為r、電子的質(zhì)量為m、電子的電荷量為靜電力常量為k、普朗克常數(shù)為h;根據(jù)玻爾理論可知電子繞原子核僅在庫(kù)侖力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(提示:電子和原子核均可當(dāng)做點(diǎn)電荷;以無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,電量為Q的正點(diǎn)電荷在距離自身L處的電勢(shì)為;氫原子的能量為電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和電勢(shì)能之和)。以下問(wèn)題中氫原子均處于靜止?fàn)顟B(tài),求:
(1)在經(jīng)典理論下,基態(tài)氫原子的核外電子繞核運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度v
(2)電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流l;
(3)已知?dú)湓犹幱诘谝患ぐl(fā)態(tài)時(shí),電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為4r;求氫原子第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)能量差AE及氫原子從第一激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)時(shí)釋放的光子的頻率v
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】人造衛(wèi)星需要經(jīng)過(guò)多次變軌才能到達(dá)預(yù)定軌道。如圖所示,一顆人造衛(wèi)星原來(lái)在橢圓軌道1繞地球運(yùn)運(yùn)行,從軌道1和軌道2的切點(diǎn)P變軌后進(jìn)入軌道2做勻速速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 在軌道1和在軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星的運(yùn)行周期相同
B. 在軌道1和在軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度相同
C. 衛(wèi)星從軌道1的P點(diǎn)經(jīng)過(guò)減速制動(dòng)可以進(jìn)入軌道2
D. 衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動(dòng)量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)的斜面;瑝K上滑過(guò)程的v-t圖象如圖乙,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)則
A. 上滑過(guò)程中的加速度大小是6m/s2
B. 木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5
C. 木塊經(jīng)2s返回出發(fā)點(diǎn)
D. 木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v=2m/s
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