【題目】如圖甲所示,一質(zhì)量m=0.06kg的金屬棒垂直放在傾角θ=37°的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間的距離l=0.2m,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下的有界勻強(qiáng)磁場中,磁場的下邊界與金屬棒平行且距金屬棒的距離x=3m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示,已知t0時(shí)刻金屬棒開始運(yùn)動(dòng),g=10m/s2,sin37°=0.6,電阻R=3Ω,其余電阻不計(jì),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。
(1)求B0的值;
(2)從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)的t0時(shí)刻起,給金屬棒施加一個(gè)外力,讓金屬棒以v=0.1m/s的速度勻速下滑,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t怎么變化才能保證金屬棒中沒有電流,試寫出接下來磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。
【答案】(1)1.5T;(2)B=(3.75s<t<33.75s)。
【解析】
(1)由楞次定律可知回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,由左手定則可知金屬棒受到沿斜面向下的安培力,由法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=lx=0.4×0.2×3V=0.24V
電流為:I===0.08A
對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析如圖所示。
金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)有:mgsinθ+B0Il=μmgcosθ
聯(lián)立解得:B0=1.5T t0=s=3.75s
(2)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)B0=1.5T,要保證金屬棒中沒有電流,只要保證磁場的下邊界和金屬棒圍成的區(qū)域內(nèi)磁通量與t0時(shí)刻磁通量相等,即:
B0lx=Bl(x-v△t)
△t=t-t0
解得:B=(3.75s<t<33.75s)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,光滑軌道PQO的水平段QO=,軌道在O點(diǎn)與水平地面平滑連接。一質(zhì)量為m的小物塊A從高h處由靜止開始沿軌道下滑,在O點(diǎn)與質(zhì)量為4m的靜止小物塊B發(fā)生碰撞。A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5,重力加速度大小為g。假設(shè)A、B間的碰撞為完全彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短。求
(1)第一次碰撞后瞬間A和B速度的大;
(2)A、B均停止運(yùn)動(dòng)后,二者之間的距離。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上有靜止釋放,傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),始終保持以速度v做勻速運(yùn)動(dòng).物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體最后能與傳送帶保持相對(duì)靜止.對(duì)于物體從開始釋放到與傳送帶相對(duì)靜止這一過程,下列說法正確的是( )
A.電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2
B.摩擦力對(duì)物體做的功為mv2
C.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2
D.電動(dòng)機(jī)增加的功率為mgvμ
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【題目】一電動(dòng)車從A點(diǎn)沿正東方向以18km/h的速度運(yùn)動(dòng)6min后到達(dá)B點(diǎn),然后又以36km/h的速度向北勻速運(yùn)動(dòng)4min后到達(dá)C點(diǎn)。求:
(1)這10min內(nèi)電動(dòng)車的路程和位移;
(2)這10min內(nèi)電動(dòng)車的平均速度。
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【題目】如圖所示,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn),下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球。現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷,小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn)。地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上,已知繩長L=1.0m,B點(diǎn)離地高度H=1.0m,A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力影響,求:
(1)地面上DC兩點(diǎn)間的距離s;
(2)輕繩所受的最大拉力大小。
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【題目】如圖所示,小球位于光滑的曲面上,曲面體位于光滑的水平地面上,從地面上看,在小球沿曲面下滑的過程中,曲面體對(duì)小球的作用力
A. 垂直于接觸面,做功為零
B. 垂直于接觸面,做負(fù)功
C. 不垂直于接觸面,做功為零
D. 不垂直于接觸面,做正功
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【題目】如圖所示,兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b的質(zhì)量均為m,a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接,輕桿長度為L. a套在另一根固定的光滑豎直桿上,b放在光滑水平地面上,開始時(shí)a、b之間的輕桿可以認(rèn)為是豎直靜止的,在輕微擾動(dòng)下,a向下運(yùn)動(dòng),b向右運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦,重力加速度大小為g. 則
A. a落地前,輕桿對(duì)b一直做正功
B. a落地時(shí)速度大小為
C. a下落過程中的某個(gè)時(shí)刻,其加速度大小可能等于g
D. a落地前,當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí),桿對(duì)b所做的功為
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【題目】氣懸球是近幾年新興的一項(xiàng)小球運(yùn)動(dòng),深受人們喜愛。如圖所示,球桌臺(tái)面上有無數(shù)個(gè)小孔,從小孔中噴出的氣體使小球(紅色圓形塑料片)浮離在臺(tái)面上,小球受擊打后在臺(tái)面上快速運(yùn)動(dòng)。某次比賽中,當(dāng)小球受擊打后以速度v0勻速直線運(yùn)動(dòng)至離對(duì)方球門L處時(shí),小孔突然停止噴氣,小球恰能勻減速直線運(yùn)動(dòng)到對(duì)方球門,則( 。
A.若小球以速度運(yùn)動(dòng)到離對(duì)方球門處小孔突然停止噴氣,小球破門的速度為
B.若小球以速度運(yùn)動(dòng)到離對(duì)方球門處小孔突然停止噴氣,小球破門的速度為
C.若小球以速度運(yùn)動(dòng)到離對(duì)方球門L處所受浮力突然減半小球破門的速度為
D.若小球以速度運(yùn)動(dòng)到離對(duì)方球門L處所受浮力突然減半,小球破門的速度為
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【題目】一定質(zhì)量的某種理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程,ab、bc、cd和da這四個(gè)過程在pT圖上都是直線段,其中ab的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,bc垂直于ab,cd平行于ab,由圖可以判斷( )
A. ab過程中氣體體積不斷減小
B. bc過程中氣體體積不斷減小
C. cd過程中氣體體積不斷增大
D. da過程中氣體體積不斷增大
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