【題目】如圖所示,兩根光滑的足夠長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌曲ab、cd平行置于豎直面內(nèi),導(dǎo)軌間距為L,在導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒下落高度為h時(shí)速度恰好達(dá)到最大速vm。重力加速度為g,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中,通過金屬棒MN的電荷量q。
(3)金屬棒從開始釋放到下落高度為h的過程中,電阻R上產(chǎn)生電熱QR
【答案】(1)(2) (3)
【解析】(1)金屬棒開始下滑作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,
則:E=BLvm…①
I= …②
mg-BIL=0…③
聯(lián)立①②③解得: …④
(2)金屬棒下落的高度為h的過程中,由法拉第電磁感應(yīng)定律得: …⑤
△φ=BhL…⑥
q=△t…⑦
…⑧
聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧得:
(3)設(shè)在下滑過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q1,ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q2,則由能量守恒定律有:mgh=m+Q1 ⑤
又有:QR=Q1 ⑥
聯(lián)立④⑤⑥解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上,半徑R相同,左側(cè)軌道由金屬凹槽制成,右側(cè)軌道由金屬圓管制成,且均可視為光滑.在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的高度分別為hA和hB,下列說法正確的是( 。
A. 若使小球A沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出,釋放的最小高度為
B. 若使小球B沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出,釋放的最小高度為
C. 適當(dāng)調(diào)整hA,可使A球從軌道最高點(diǎn)飛出后,恰好落在軌道右端口處
D. 適當(dāng)調(diào)整hB,可使B球從軌道最高點(diǎn)飛出后,恰好落在軌道右端口處
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,真空中的電極K連續(xù)不斷地發(fā)出電子(電子的初速度可忽略不計(jì)),經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速,加速電壓U1隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。每個(gè)電子通過加速電場(chǎng)的過程時(shí)間極短,可認(rèn)為加速電壓不變。電子被加速后由小孔S穿出,沿兩個(gè)彼此靠近且正對(duì)的水平金屬板A、B間中軸線從左邊緣射入A、B兩板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),A、B兩板長(zhǎng)均為L=0.20m,兩板之間距離d=0.050m,A板的電勢(shì)比B板的電勢(shì)高。A、B板右側(cè)邊緣到豎直放置的熒光屏P(面積足夠大)之間的距離b=0.10m。熒光屏的中心點(diǎn)O與A、B板的中心軸線在同一水平直線上。不計(jì)電子之間的相互作用力及其所受的重力,求:
(1)要使電子都打不到熒光屏上,則A、B兩板間所加電壓U2應(yīng)滿足什么條件;
(2)當(dāng)A、B板間所加電壓U2'=50V時(shí),電子打在熒光屏上距離中心點(diǎn)O多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】理論和實(shí)踐證明,開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運(yùn)動(dòng),而且對(duì)一切天體(包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng))都適用.下面關(guān)于開普勒第三定律的公式的說法正確的是( )
A. 公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動(dòng)
B. 式中的k值,對(duì)于所有行星和衛(wèi)星都相同
C. 式中的k值,只與中心天體有關(guān),與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星(或衛(wèi)星)無關(guān)
D. 若已知月球與地球之間的距離,根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)中使用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,他的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材;
②讓拖著紙帶的小車沿平板斜面開始向下運(yùn)動(dòng),接通電源,重復(fù)幾次;
③選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開始比較密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每?jī)蓚(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖乙中0、1、2、…、6點(diǎn)所示;
④測(cè)量相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,分別記作s1、s2、s3、…、s6;
⑤通過測(cè)量和計(jì)算,判斷出小車沿平板斜面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
(1)在上面甲圖中,圖中明顯存在的問題是_____________________;電源應(yīng)該接________電源(選填直流或交流);實(shí)驗(yàn)操作過程中明顯的錯(cuò)誤是__________________。
(2)若實(shí)驗(yàn)裝置安裝和操作過程完全正確,利用該同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)可以得到小車的加速度,計(jì)算加速度得到的表達(dá)式是a=_________________;
(3)若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中用量角器還測(cè)出了平板斜面的傾角α,且已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,則在以下物理量中,還能計(jì)算出________(填字母序號(hào))。
A.小車的質(zhì)量 B.小車與平板斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
C.小車到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能 D.小車滑下過程中損失的機(jī)械能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓形絕緣軌道的內(nèi)壁,有質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)小球用長(zhǎng)為R的絕緣細(xì)桿連接在一起,A球不帶電,B球所帶的電荷量為-q(q>0)。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開始時(shí)A球處在與圓心等高的位置,現(xiàn)由靜止釋放,B球剛好能到達(dá)軌道右側(cè)與圓心等高的位置C。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)當(dāng)B小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P時(shí),兩小球的動(dòng)能分別是多少;
(3)兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中最大速度的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L的輕桿,一端固定一個(gè)小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于小球在最高點(diǎn)的速度v下列說法中正確的是( )
A. v的最小值為
B. 當(dāng)v由值逐漸增大時(shí),桿對(duì)小球的彈力逐漸增大
C. 當(dāng)v由值逐漸減小時(shí),桿對(duì)小球的彈力逐漸增大
D. 當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為2時(shí),輕桿受到豎直向下的力,其大小為3mg
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(多選)如圖所示的電路中, R1、R2、R3是固定電阻, R4是光敏電阻,其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減小. 當(dāng)開關(guān)S閉合且沒有光照射時(shí),電容器C不帶電.當(dāng)用強(qiáng)光照射R4且電路穩(wěn)定時(shí),則與無光照射時(shí)比較( )
A. 電容器C的上極板帶負(fù)電
B. 電容器C的下極板帶負(fù)電
C. 通過R4的電流變小,電源的路端電壓增大
D. 通過R4的電流變大,電源提供的總功率變大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】已知以下哪組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球的質(zhì)量M( )
A. 地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽中心的距離
B. 月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期及地球離地球中心的距離
C. 人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行時(shí)的速度v和運(yùn)行周期
D. 若不考慮地球的自轉(zhuǎn),已知地球的半徑及重力加速度
【答案】BCD
【解析】根據(jù)環(huán)繞天體繞中心天體運(yùn)行的模型,根據(jù)萬有引力等于向心力,由環(huán)繞天體公轉(zhuǎn)半徑和周期可求出中心天體的質(zhì)量,故已知地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期及地球距太陽中心的距離,只能計(jì)算出太陽的質(zhì)量.故A錯(cuò)誤.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期及地球離地球中心的距離,根據(jù)萬有引力提供向心力,得,故B正確.已知人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的線速度v和運(yùn)行的周期,根據(jù)萬有引力提供向心力,又 ,聯(lián)立得: ,故C正確.根據(jù)地球表面的物體受的重力等于萬有引力,解得: ,式中R為地球半徑,G為萬有引力常量,所以可以解得M地球質(zhì)量.故D正確.故選BCD.
【點(diǎn)睛】根據(jù)環(huán)繞天體繞中心天體運(yùn)行的模型,由環(huán)繞天體公轉(zhuǎn)半徑和周期求出中心天體的質(zhì)量分析:地球繞太陽運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽中心的距離r可求出太陽的質(zhì)量.衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和線速度可求出地球的質(zhì)量.
【題型】多選題
【結(jié)束】
12
【題目】已知月球中心到地球中心的距離大約是地球半徑的60倍,則月球繞地球運(yùn)行的加速度與地球表面的重力加速度之比為( )
A. 1:60 B. C. 1:3600 D. 60:1
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