【題目】如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌的間距l=0.50 m,一端接有阻值R=1.0 Ω的電阻.質(zhì)量m=0.10 kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直,電阻r=0.25 Ω.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1. 0 T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.t=0時(shí)刻,對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使之由靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中電路中的電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.電路中其他部分電阻忽略不計(jì),g取10 m/s2.求:
(1)4.0 s末金屬棒ab瞬時(shí)速度的大。
(2)3.0 s末力F的大;
(3)已知0~4.0 s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.64 J,試計(jì)算F對(duì)金屬棒所做的功.
【答案】(1)2.0 m/s.(2)0.85 N(3)3.0 J
【解析】(1)由題圖乙可得:t=4.0 s時(shí),I=0.8 A.
根據(jù)I=,E=Blv
解得:v=2.0 m/s.
(2)由I=和感應(yīng)電流與時(shí)間的線性關(guān)系可知,金屬棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律v=at
解得4.0 s內(nèi)金屬棒的加速度大小a=0.5 m/s2
對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:F-mgsin 30°-F安=ma
又F安=BIl
由題圖乙可得,t=3.0 s時(shí),I=0.6 A
解得F安=0.3 N,外力F=0.85 N
(3)根據(jù)焦耳定律:Q=I2Rt Q′=I2rt
解得在該過程中金屬棒上產(chǎn)生的熱量Q′=0.16 J
電路中產(chǎn)生的總熱量為:Q總=0.80 J
根據(jù)能量守恒定律有:
WF=ΔEp+Q總+mv2
ΔEp=mgxsin 30°
x=at2
解得ΔEp=2.0 J
F對(duì)金屬棒所做的功WF=3.0 J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,物體A、B的質(zhì)量相等,物體B剛好與地面接觸.現(xiàn)剪斷繩子OA,下列說法正確的是( )
A. 剪斷繩子的瞬間,物體A的加速度為g
B. 彈簧恢復(fù)原長時(shí),物體A的速度最大
C. 剪斷繩子后,彈簧、物體A、B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D. 物體運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí),彈簧的彈性勢能最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送人同步圓軌道3,軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn).如圖所示,則衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是( )
A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度
D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(1)某同學(xué)選擇多用電表的“×1”擋測量一電阻的阻值。正確操作后得到如圖所示的指針情況。則電阻的阻值為__________Ω。
(2)為了精確測量該電阻Rx的阻值,該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室找來了下列器材:
電流表A1(040 mA.內(nèi)阻r1=11.5 Ω)
電流表A2(0100 mA.內(nèi)阻r2≈5 Ω)
滑動(dòng)變阻器R(010 Ω)
電源E(電動(dòng)勢1.5 V、內(nèi)阻不能忽略)
開關(guān)、導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中要求調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框內(nèi)畫出符合要求的電路圖,并在圖中注明各元件的符號(hào)_______。
②用I1、I2分別表示電流表A1、A2的示數(shù),該同學(xué)通過描點(diǎn)得到了如圖所示的I1I2圖像,則電阻的阻值為_____________Ω。
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【題目】如圖所示的半圓形軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,放置在豎直平面內(nèi),圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,軌道在水平方向不可移動(dòng).彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從a點(diǎn)水平彈射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道,經(jīng)過軌道后從最高點(diǎn)c拋出。已知小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,不計(jì)其他機(jī)械能損失,ab段長L=3m,圓的半徑R=0.1m,小球質(zhì)量m=0.01kg,軌道質(zhì)量為M=0.19kg,g取10m/s2,求:
(1)若v0=5m/s,小球從最高點(diǎn)c拋出后的水平射程.
(2)若v0=5m/s,小球經(jīng)過軌道的最高點(diǎn)c時(shí),管道對(duì)小球作用力的大小和方向.
(3)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前,軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當(dāng)v0至少為多少時(shí),小球經(jīng)過c點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)地面的壓力為零.
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【題目】如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻上,一質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在足夠長的光滑水平面上,弧形槽底端與水平面相切,一質(zhì)量為m的小物塊從槽上高h處開始下滑,重力加速度為g,下列說法正確的是
A. 物體第一次滑到槽底端時(shí),槽的動(dòng)能為
B. 物體第一次滑到槽底端時(shí),槽的動(dòng)能為
C. 在壓縮彈簧的過程中,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D. 物塊第一次被彈簧反彈后能追上槽,但不能回到槽上高h處
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【題目】萬有引力定律能夠很好地將天體運(yùn)行規(guī)律與地球上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有的內(nèi)在一致性統(tǒng)一起來。用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量,隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果。已知地球質(zhì)量為M,萬有引力常量為G。將地球視為半徑為R質(zhì)量均勻分布的球體。下列選項(xiàng)中說法正確的是
A. 在赤道地面稱量時(shí),彈簧秤讀數(shù)為
B. 在北極地面稱量時(shí),彈簧秤讀數(shù)為
C. 在北極上空高出地面h處稱量時(shí),彈簧秤讀數(shù)為
D. 在赤道上空高出地面h處稱量時(shí),彈簧秤讀數(shù)為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,AC是一個(gè)用長為L的導(dǎo)線彎成的、以O為圓心的四分之一圓弧,將其放置在與平面AOC垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以由C到A,大小為I的恒定電流時(shí),該導(dǎo)線受到的安培力的大小和方向是( )
A. BIL,平行于OC向左
B. ,垂直于AC的連線指向左下方
C. ,平行于OC向右
D. ,垂直于AC的連線.指向左下方
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0=3m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)t=0,此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢為1 V,在t=3s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場.此過程中v-t圖象如圖(b)所示,那么( )
A. 線框右側(cè)邊兩端MN間的電壓為0.25V
B. 恒力F的大小為0.5N
C. 線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度大小為3m/s
D. 線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度大小為1m/s
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