【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=0.40T,兩導(dǎo)軌間距L=1.0m,導(dǎo)軌上端連接一阻值R=2.0Ω的電阻和開關(guān)S,兩金屬棒a和b接入電路的電阻都為R=2.0Ω,質(zhì)量分別為ma=0.040kg和mb=0.020kg,它們與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無摩擦地運(yùn)動,若將b棒固定,開關(guān)S斷開,用一豎直向上的恒力F拉a棒,穩(wěn)定后a棒向上勻速運(yùn)動,此時再釋放b棒,b棒恰能保持靜止。不計導(dǎo)軌電阻,取g=10m/s2。
(1)求a棒向上勻速運(yùn)動的速度v1和拉力F的大小;
(2)若將a棒固定,開關(guān)S閉合,讓b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若將a棒和b棒都固定,開關(guān)S斷開,使磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0=0.40T隨時間均勻增加,經(jīng)△t=0.10s后磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到B=0.60T時,a棒受到的安培力大小F1=0.15N,求兩棒間的距離h。
【答案】(1)5.0m/s;0.6N (2)3.75m/s (3)0.50m
【解析】
(1)a棒做切割磁感線運(yùn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
a棒和b棒構(gòu)成串聯(lián)閉合電路,電流為
a棒、b棒受到的安培力大小
對b棒有
對a棒有
代入數(shù)據(jù)解得,
(2)當(dāng)b棒以速度勻速下滑時,b棒滑行速度最大,B棒做切割磁感線運(yùn)動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,
通過b棒的電流
b棒受到的安培力與重力平衡,則
代入數(shù)據(jù)解得
(3)當(dāng)磁場均勻變化時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
回路中電流
根據(jù)題意有
代入數(shù)據(jù)解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,L1和L2為兩平行的虛線,L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,A、B兩點都在L2上.帶電粒子從A點以初速v斜向上與L2成30°角射出,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點,經(jīng)過B點時速度方向也斜向上,不計重力影響,下列說法中正確的是:( )
A. 該粒子一定帶正電
B. 帶電粒子經(jīng)過B點時速度一定與在A點時速度相同
C. 若將帶電粒子在A點時初速度變大(方向不變),它仍能經(jīng)過B點
D. 若將帶電粒子在A點時初速度方向改為與L2成45°角斜向上,它仍能經(jīng)過B點.
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【題目】如圖,兩條水平光滑金屬導(dǎo)軌固定在電磁鐵兩磁極之間,導(dǎo)軌兩端a、b斷開,金屬桿L垂直導(dǎo)軌放置。閉合開關(guān)S,下列判斷正確的是
A. 電磁鐵兩磁極之間的磁場方向向下
B. 若給金屬桿向左的初速度,則a點電勢高于b點
C. 若a、b間接導(dǎo)線,向下移動滑片p,則金屬桿向左運(yùn)動
D. 若a、b間接直流電源,a接正極、b接負(fù)極,則金屬桿向左運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上,木板上放質(zhì)量分別為和的A、B兩物塊,A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為.水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示(重力加速).則( )
A. 若F=1N,則物塊、木板都靜止不動
B. 若F=1.5N,則AB物塊所受摩擦力大小都為1N
C. 若F=4N,則B物塊所受摩擦力大小為4N
D. 若F=8N,則B物塊的加速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一束水平光線透過容器射到液體內(nèi)部的平面鏡上的O點,已知這種液體的折射率為。
(1)求這種液體的全反射臨界角。
(2)當(dāng)平面鏡以過點垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動時,為使光線能夠從液體表面射出,平面鏡與入射光的夾角的取值范圍應(yīng)為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】據(jù)中新網(wǎng)報道,中國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“北斗三號”第17顆衛(wèi)星已于2018年11月2日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射.該衛(wèi)星是北斗三號全球?qū)Ш较到y(tǒng)的首顆地球同步軌道衛(wèi)星,也是北斗三號系統(tǒng)中功能最強(qiáng)、信號最多、承載最大、壽命最長的衛(wèi)星.關(guān)于該衛(wèi)星,下列說法正確的是
A. 它的發(fā)射速度一定大于11.2 km/s
B. 它運(yùn)行的線速度一定不小于7.9 km/s
C. 它在由過渡軌道進(jìn)入運(yùn)行軌道時必須減速
D. 由于稀薄大氣的影響,如不加干預(yù),在運(yùn)行一段時間后,該衛(wèi)星的動能可能會增加
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在家中做“驗證力的平行四邊形定則”實驗。實驗器材有橡皮筋、小鐵塊、輕彈簧、細(xì)線、直尺、廢圓表盤。實驗步驟如下:
①在彈簧下掛小鐵塊,彈簧伸長6.0cm。
②將表盤豎直固定,橡皮筋上端固定在表盤的“12”處,下端拴上兩根細(xì)線套a、b,先用彈簧豎直向下拉線套a,使橡皮筋下端至表盤中心O點處,此時彈簧伸長了10.0cm。此時拉皮筋的力記為F。
③再將小鐵塊掛在線套b上,并將其搭在表盤“4”處的光滑釘子上,用彈簧拉線套a,調(diào)整彈簧拉力的大小和方向,使皮筋下端到達(dá)O點時,線套a正好經(jīng)過“7”處,此時彈簧伸長了8.2cm,將彈簧的拉力記為F1,鐵塊的拉力記為F2。
④以F1、F2兩力為鄰邊作出平行四邊形,若其對角線對應(yīng)的力F'與F的偏差在誤差允許范圍內(nèi),則該同學(xué)驗證了力的平行四邊形定則。
請回答下列問題:
(1)實驗中為什么第二次拉橡皮筋時也使其下端到達(dá)O點?_______
(2)該同學(xué)取彈簧伸長2cm為單位力長度,過O點作出了力F的圖示,請你在圖中再畫出F1、F2和F'力的圖示________________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,由兩種比荷不同的離子組成的離子束,經(jīng)過由正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的速度選擇器后,進(jìn)入另一個勻強(qiáng)磁場中并分裂為A、B兩束,離子的重力不計,下列說法中正確的有
A. 組成A束和B束的離子都帶正電
B. 組成A束和B束的離子質(zhì)量一定相同
C. A束離子的比荷大于B束離子的比荷
D. 速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向里
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【題目】正六邊形ABCDEF區(qū)域內(nèi)有平行于紙面方向的勻強(qiáng)電場(圖中未標(biāo)出),A、B、C三點電勢分別為3V、6V、9V,現(xiàn)有一個電子從E點以初速度v0沿EB方向射入。下列說法正確的是( )
A. F點電勢為0V
B. DF的連線是電場中一條等勢線
C. 電子射出六邊形區(qū)域時速度大小可能仍是v0
D. 電于離開此區(qū)域動能增量的最大值是3eV
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