【題目】如圖所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,導(dǎo)軌下端連接阻值R=2Ω的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面.一根質(zhì)量m=0.2kg的導(dǎo)體棒ab放在兩導(dǎo)軌上,在導(dǎo)軌之間的有效電阻r=2Ω,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大。
(2)導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大;
(3)從導(dǎo)體棒靜止開始沿導(dǎo)軌下滑到剛好開始做勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量Q=1J,則這個(gè)過程中導(dǎo)體棒的位移多大?
【答案】(1) (2) (3) 30m
【解析】試題分析:由牛頓第二定律可以求出加速度;導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),由平衡條件可以求出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;由動(dòng)能定理可以求出導(dǎo)體棒的位移。
(1)金屬棒開始下滑的初速為零,受重力、支持力和摩擦力。
根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得:a=2m/s2
(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),設(shè)速度為v,受重力、支持力、摩擦力和安培力為F,棒沿導(dǎo)軌方向受力平衡,由物體平衡條件得:mgsinθ-μmgcosθ=F
代入數(shù)據(jù)解得:F=0.4N
安培力表達(dá)式為:
代入數(shù)據(jù)解得:v=10m/s
(3)由動(dòng)能定理得:
電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量等于1J,則r上產(chǎn)生的焦耳熱為1J,
則克服安培力做功:W安=2J,
代入數(shù)據(jù)解得:s=30m
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中,首先按圖甲接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系,然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合電路,將線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路,在圖甲中,當(dāng)閉合S時(shí),觀察到電流表指針向左偏(不通電時(shí)指針停在正中央).在圖乙中:(以下均填“向左”或“向右”或“不”)
(1)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針____________偏轉(zhuǎn).
(2)線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表指針____________偏轉(zhuǎn).
(3)線圈A放在B中不動(dòng),突然切斷開關(guān)S時(shí),電流表指針____________偏轉(zhuǎn).
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的電路圖測量一電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r以及某未知電阻R的阻值,電路中的電壓表是量程為0~3.0 V的理想電表,電阻箱的阻值為0~99.9 Ω,其中K1為單刀單擲開關(guān)、K2為單刀雙擲開關(guān)。
(1)為了測量未知電阻的阻值,該小組的同學(xué)首先將開關(guān)K1閉合,然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當(dāng)電阻箱的阻值為R0時(shí),電壓表的讀數(shù)為U1,此時(shí)保持電阻箱的阻值不變,將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置2,此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2,用以上給出的物理量表示未知電阻的阻值R=________;
(2)通過測量,該小組的同學(xué)得到未知電阻的阻值為R=8.8 Ω,為了測量電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,又進(jìn)行了如下的操作:將電鍵K1閉合,然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1,多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讀出電阻箱的讀數(shù)R0以及對應(yīng)的電壓表的讀數(shù)U,根據(jù)多次測量的數(shù)據(jù),以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作出的圖線如圖乙所示,則可知該電源的電動(dòng)勢E=________V,該電源的內(nèi)阻r=________Ω.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面,位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直AD邊射入,已知棱鏡的折射率n= ,AB=BC=8cm,OA=3cm,∠OAB=60°.
(1)求光線第一次射出棱鏡時(shí),出射光線的方向.
(2)第一次的出射點(diǎn)距C多遠(yuǎn).
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為mB=2kg的木板B靜止在光滑的水平面上,其右端上表面緊靠一固定斜面軌道的底端(斜面底端與木板B右端的上表面之間由一段小圓弧平滑連接),軌道與水平面的夾角θ=37°。一質(zhì)量也為mA=2kg的物塊A由斜面軌道上距軌道底端x0=8m處靜止釋放,物塊A剛好沒有從木板B的左端滑出。已知物塊A與斜面軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.25,與木板B上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2,sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2,物塊A可看作質(zhì)點(diǎn)。請問:
(1)物塊A剛滑上木板B時(shí)的速度為多大?
(2)物塊A從剛滑上木板B到相對木板B靜止共經(jīng)歷了多長時(shí)間?
(3)木板B有多長?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比,電阻,兩只相同小燈泡的規(guī)格均為, 為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交流電源。當(dāng)接1、閉合時(shí), 正常發(fā)光。設(shè)小燈泡的電阻值恒定。下列說法正確的是( )
A. 原線圈所接正弦交流電源的電動(dòng)勢最大值為30V
B. 只斷開后,變壓器的輸出功率為0.75W
C. 將換接到2后,原線圈的輸入功率為90W
D. 將換接到2后,R的電功率為0.9W
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示;瑝K放置在氣墊導(dǎo)軌0刻度處,在拉力作用下由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)。只移動(dòng)光電門1,讓s不斷減小,多次測量兩光電門之間的距離s和滑塊從光電門1到光電門2經(jīng)歷的時(shí)間t,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
s/m | 1.400 | 1.200 | 1.000 | 0.800 | 0.600 | 0.400 |
t/s | 1.03 | 0.72 | 0.54 | 0.41 | 0.29 | 0.18 |
1.36 | 1.67 | 1.85 | 1.95 | 2.07 | 2.22 |
(1)在時(shí), 的值為________(選填下列選項(xiàng)前的字母代號)。
A. 0 B.無窮大 C.不確定 D.滑塊通過光電門2時(shí)的速度大小
(2)請根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在答題紙所給的坐標(biāo)圖中作出圖象。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在粗糙的水平面上有一質(zhì)量為M的半圓形絕緣凹槽,槽與水平面接觸部分粗糙,圓弧表面光滑。四分之一圓弧處有一帶正電小球A,底部固定一個(gè)帶正電小球B,兩球質(zhì)量都為m。一開始整個(gè)裝置保持靜止,后因小球A緩慢漏電而使其沿圓弧逐漸靠近小球B。在靠近過程中,忽略小球A質(zhì)量的變化,下列說法正確的是
A. 凹槽受到地面的摩擦力變大
B. 凹槽受到地面的支持力不變
C. A球受到的支持力變大
D. A球受到的支持力大小不變
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性,又顯示了光的波動(dòng)性
B. 原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外,就是β粒子,這就是β衰變
C. 一個(gè)氘核與一個(gè)氚核聚變生成一個(gè)氦核的同時(shí),放出一個(gè)質(zhì)子
D. 按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能增大,電勢能增大,原子的總能量增大
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com