【題目】如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定,M、P之間接電阻箱R,電阻箱的阻值范圍為0~4Ω,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T.質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿ab,測(cè)得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示.已知軌距為L=2 m,重力加速度g=10m/s2,軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì).
(1)當(dāng)R=0時(shí),求桿ab勻速下滑過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小及桿中的電流方向;
(2)求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;
(3)求金屬桿勻速下滑時(shí)電阻箱消耗電功率的最大值Pm.
【答案】(1)E=2V,電流方向從b→a (2)m=0.2kg,r=2Ω (3)Pm=4W
【解析】
試題(1)由圖可知,當(dāng)R=0時(shí),桿最終以v=2m/s勻速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E=BLv=0.5×2×2V=2V由右手定則判斷可知桿中電流方向從b→a
(2)設(shè)桿運(yùn)動(dòng)的最大速度為v,桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv
由閉合電路的歐姆定律得:
桿達(dá)到最大速度時(shí)滿足 mgsinθ-BIL=0
聯(lián)立解得:
由圖象可知:斜率為,縱截距為v0=2m/s,
得到:;
解得:m=0.2kg,r=2Ω
(3)金屬桿勻速下滑時(shí)電流恒定,則有 mgsinθ-BIL=0
得
電阻箱消耗電功率的最大值Pm=I2Rm=4W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一艘飛船繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為,周期為.飛船上釋放一月球探測(cè)器,在月球探測(cè)器著陸的最后階段,探測(cè)器先是降落到月球表面上,再經(jīng)過(guò)多次彈跳才停下來(lái)。假設(shè)探測(cè)器第一次落到月球表面豎直彈起后,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的高度為,月球可視為半徑為的均勻球體,計(jì)算時(shí)不計(jì)阻力及月球自轉(zhuǎn),求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)探測(cè)器第二次落到月球表面時(shí)的速度大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,固定斜面c上放有兩個(gè)完全相同的物體a、b,兩物體間用一根細(xì)線連接,在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F,使兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是( )
A. c受到地面的摩擦力水平向右
B. a、b兩物體的受力個(gè)數(shù)一定相同
C. a、b兩物體對(duì)斜面的壓力相同
D. 當(dāng)逐漸增大拉力F時(shí),物體b受到斜面的摩擦力一定逐漸增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為M=4kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=1kg的鐵塊,且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計(jì)。今對(duì)木板突然施加一個(gè)水平向右的拉力F。
(1)若不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,求木板的瞬時(shí)加速度?
(2)若不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6N,則小鐵塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將離開木板?
(3)若鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,鐵塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,要使小鐵塊對(duì)地面的總位移不超過(guò)1.5m,則施加在木板水平向右的拉力應(yīng)滿足什么條件?(g=10m/s2)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是( 。
A. 已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則這種物體的分子體積為V0=
B. 當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子勢(shì)能最小
C. 飽和汽和液體之間的動(dòng)態(tài)平衡,是指汽化和液化同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程,且進(jìn)行的速率相等
D. 自然界一切過(guò)程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能自然發(fā)生
E. 一定質(zhì)量理想氣體對(duì)外做功,內(nèi)能不一定減少,但密度一定減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí),兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 原、副線圈匝數(shù)之比為1:9
B. 原、副線圈匝數(shù)之比為9:1
C. 此時(shí)a和b的電功率之比為10:1
D. 此時(shí)a和b的電功率之比為1:10
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟,然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片,接觸點(diǎn)周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀對(duì)這兩種薄片,下列說(shuō)法中正確的是()
A. 甲的熔點(diǎn)一定高于乙的熔點(diǎn)
B. 甲一定是晶體
C. 乙一定是晶體
D. 無(wú)法判斷誰(shuí)是晶體
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一小船在靜水的速度為3m/s,它在一條河寬150m,水流速度為4m/s的河流中渡河,則該小船( )
A. 能到達(dá)正對(duì)岸
B. 渡河的時(shí)間可能少于50s
C. 以最短時(shí)間渡河時(shí),它沿水流方向的位移大小為200m
D. 以最短位移渡河時(shí),位移大小為150m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電風(fēng)扇的擋位變換器電路如圖所示,把它視為一個(gè)可調(diào)壓的理想變壓器,總匝數(shù)為2400匝的原線圈輸入電壓u=220sin100πt(V),擋位1、2、3、4對(duì)應(yīng)的線圈匝數(shù)分別為240匝、600匝、1200匝、2400匝。電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻r=8Ω,額定電壓為U=220V,額定功率P=110W。下列判斷正確的是)( )
A. 該交變電源的頻率為100Hz
B. 當(dāng)選擇3擋位后,電動(dòng)機(jī)兩端電壓的最大值為110V
C. 當(dāng)擋位由3變?yōu)?/span>2后,原線圈的電流變大
D. 當(dāng)選擇擋位4后,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為108W
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