【題目】如圖甲所示,MN、PQ是兩根長為L=2m、傾斜放置的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距d=1m,導(dǎo)軌所在平面與水平面成一定角度,M、P間接阻值為R=6Ω的電阻.質(zhì)量為m=0.2kg、長度為d的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上中點位置,金屬棒恰好能靜止.從t=0時刻開始,空間存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度隨時間變化如圖乙所示,在t0=0.1s時刻,金屬棒剛要沿導(dǎo)軌向上運動,此時磁感應(yīng)強度B0=1.2T.已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸,不計金屬棒和導(dǎo)軌電阻,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)0~t0時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q;
(2)金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)u.
【答案】(1)0.2C (2) 0.75
【解析】
(1) (1)由題意得0~t0時間內(nèi)回路中磁通量的變化量: ①
由法拉第電磁感應(yīng)定律可得: ②
由歐姆定律可得: ③
故0~t0時間內(nèi)通過電阻R的電荷量:q=IΔt ④
聯(lián)立①②③④解得q=0.2C ;
(2) 由題意得導(dǎo)體棒在t=0時刻恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為θ,
則有mgsinθ=fm ⑤
fm=μFN ⑥
FN=mgcosθ ⑦
在t0=0.1s時刻,金屬棒剛要沿導(dǎo)軌向上運動,則有F安=mgsinθ+fm ⑧
此時F安=B0Id ⑨
聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨解得μ=0.75 .
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【題目】水平面上做直線運動的A、B兩物體,在某時刻動能相同,它們僅在摩擦力作用下逐漸停下來,圖中a、b分別表示A、B的動能E和位移s的圖象,下列說法中正確的是( )
A. 若A和B的質(zhì)量相等,則A與地面的動摩擦因數(shù)一定比B的大
B. 若A和B的質(zhì)量相等,則A與地面的動摩擦因數(shù)一定比B的小
C. 從某時刻動能相同到A、B停止運動過程中, A克服摩擦力做的功比B克服摩擦力做的功多
D. 從某時刻動能相同到A、B停止運動過程中,A克服摩擦力做的功與B克服摩擦力做的功一樣多
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【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置,運用牛頓第二定律測量滑塊的質(zhì)量M,設(shè)計了如下實驗方案:
A.懸掛一質(zhì)量為m=0.078kg的鉤碼,調(diào)整長木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長木板向下做勻速直線運動;
B.保持長木板的傾角不變,取下細(xì)繩和鉤碼,接通打點計時器的電源,然后讓滑塊沿長木板滑下,打點計時器打下的紙帶如圖乙所示(已知打點計時器接頻率為50Hz的交流電源)。
請回答下列問題:(取g=10m/s2,計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(1)按上述方法做實驗,是否要求鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量?_______(填“是”或“否”)
(2)打點計時器在打下D點時滑塊的速度vD=________m/s;滑塊做勻加速直線運動的加速a=_________m/s2;
(3)根據(jù)牛頓第二定律,滑塊質(zhì)量的表達(dá)式應(yīng)為M=_________(用字母a、m以及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g表示),計算結(jié)果為M=_________kg。
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【題目】某同學(xué)為了測量某燈泡內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實驗:
(1)首先用多用電表進(jìn)行粗測,下列操作步驟正確的是_____
A.甲圖,機械調(diào)零過程中,紅黑表筆短接
B.乙圖,對燈泡電阻進(jìn)行測量
C.丙圖,利用所示旋鈕進(jìn)行歐姆調(diào)零
D.丁圖,實驗完成后,擋位調(diào)至所示位置
(2).選擇×10Ω擋位,在正確的操作步驟下,測量燈泡電阻,測量結(jié)果如圖戊所示,燈泡的電阻為________Ω
(3)接下來用如圖所示的實物圖來測量小燈泡的伏安特性曲線,請根據(jù)實物圖畫出實驗電路圖_________。
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【題目】宇宙中兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn),稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中,多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動,如圖所示。若AO>OB,則( )
A. 星球A的角速度一定大于B的角速度
B. 星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量
C. 雙星的總質(zhì)量一定,雙星之間的距離越小,其轉(zhuǎn)動周期越大
D. 雙星之間的距離一定,雙星的總質(zhì)量越大,其轉(zhuǎn)動周期越大
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【題目】2017年8月28日,中科院南極天文中心的巡天望遠(yuǎn)鏡觀測到一個由雙中子星構(gòu)成的孤立雙星系統(tǒng)產(chǎn)生的引力波。該雙星系統(tǒng)以引力波的形式向外輻射能量,使得圓周運動的周期T極其緩慢地減小,雙星的質(zhì)量m1與m2均不變,在兩顆中子星合并前約100s時,它們相距約400km,繞二者連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動12圈,將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,則下列關(guān)于該雙星系統(tǒng)變化的說法正確的是
A. 兩顆中子星自轉(zhuǎn)角速度相同,在合并前約100s時
B. 合并過程中,雙星間的萬有引力逐漸增大
C. 雙星的線速度逐漸增大,在合并前約100s時兩顆星速率之和為9.6×106 π m/s
D. 合并過程中,雙星系統(tǒng)的引力勢能逐漸增大
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【題目】磁流體發(fā)電機是一種把物體內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的低碳環(huán)保發(fā)電機,下圖為其原理示意圖,平行金屬板C、D間有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,將一束等離子體(高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒)水平噴入磁場,兩金屬板間就產(chǎn)生電壓。定值電阻的阻值是滑動變阻器最大阻值的一半,與開關(guān)S串聯(lián)接在C、D兩端,已知兩金屬板間距離為d,噴入氣流的速度為v,磁流體發(fā)電機的電阻為r(< r < 2).則滑動變阻器的滑片P由a向b端滑動的過程中
A. 金屬板C為電源負(fù)極,D為電源正極
B. 發(fā)電機的輸出功率一直增大
C. 電阻消耗功率最大值為
D. 滑動變阻器消耗功率最大值為
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【題目】橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起,固定在水平面上,如圖所示,F(xiàn)有三個小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋,最后落在斜面上。其落點分別是a、b、c。下列判斷正確的是( )
A. 圖中三小球比較,落在a點的小球飛行時間最短
B. 圖中三小球比較,落在c點的小球飛行時間最短
C. 圖中三小球比較,落在c點的小球飛行過程速度變化最大
D. 圖中三小球比較,小球飛行過程中的速度變化不一樣
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【題目】對于萬有引力的表達(dá)式,下列說法正確的是( )
A. 兩個物體間的引力總是大小相等,方向相反的
B. 當(dāng)兩物體間的距離r趨于零時,萬有引力趨于無窮大
C. 如果,則對的引力大于對的引力
D. 公式中的G是引力常量,其單位是N·m2/kg2,它是卡文迪許用扭秤在實驗室測得的
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