【題目】如圖所示,傾角為的平行金屬導(dǎo)軌寬度L,電阻不計(jì),底端接有阻值為R的定值電阻,處在與導(dǎo)軌平面垂直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。有一質(zhì)量為m,電阻為r,長度也為L 的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌底部以初速度沖上導(dǎo)軌,上滑的最大距離為s,返回到初位置的速度為。下列說法正確的是
A. 在上滑過程中,通過電阻R上的電荷量為
B. 導(dǎo)體棒在上滑過程中所用時(shí)間為
C. 導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到回到底端,回路產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 導(dǎo)體棒在上滑過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱大于下滑過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱
【答案】D
【解析】
把運(yùn)動導(dǎo)體棒視為電源,其最大輸出功率在剛上滑時(shí),由法拉第定律、歐姆定律求出最大感應(yīng)電流,再求最大輸出功率,導(dǎo)體棒上滑時(shí)做變減速運(yùn)動,分析位移與勻減速運(yùn)動的關(guān)系,確定所用的時(shí)間;由能量守恒定律求解焦耳熱,根據(jù)上滑與下滑克服安培力做功的關(guān)系,分析R上產(chǎn)生的焦耳熱關(guān)系;
A、在上滑過程中,通過電阻R上的電荷量為,故A錯誤;
B、導(dǎo)體棒從開始到滑到最大高度的過程中做減速運(yùn)動,隨著速度減小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小,所受的安培力減小,加速度減小,做加速度逐漸減小的變減速運(yùn)動,平均速度不等于,則所用時(shí)間不等于,故B錯誤;
C、根據(jù)能量守恒得知,導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到回到底端,回路產(chǎn)生的焦耳熱為:,故C錯誤;
D、由于導(dǎo)體棒的機(jī)械能不斷減少,所以下滑與上滑經(jīng)過同一位置時(shí),上滑速度大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大,導(dǎo)體棒受到的安培力大,所以上滑過程安培力的平均值大,而兩個過程通過的位移大小相等,所以上滑時(shí)導(dǎo)體棒克服安培力做功多,導(dǎo)體棒在上滑過程中整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱多,則導(dǎo)體棒在上滑過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱也多,故D正確;
故選D。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,三根長直導(dǎo)線平行固定在空間中,其截面構(gòu)成等邊三角形。若僅在a、b中通入大小均為I的電流,方向如圖所示,此時(shí)a受到的磁場力大小為F。然后又在c中通入如圖所示方向的電流,a受到的磁場力大小仍為F,此時(shí)下列說法中正確的是
A. b受到的磁場力大小為
B. b受到的磁場力的方向平行于ac的連線
C. ac連線中點(diǎn)d的磁場方向垂直于ac指向b
D. c中的電流強(qiáng)度為2I
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑絕緣的半圓形軌道固定于豎直平面內(nèi),半圓形軌道與光滑絕緣的水平地面相切與半圓的端點(diǎn)A,一質(zhì)量為1kg的小球在水平地面上勻速運(yùn)動,速度為v=6m/s,經(jīng)A運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)B,最后又落在水平地面上的D點(diǎn)(圖中未畫出),已知整個空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,小球帶正電荷,小球所受電場力的大小等于2mg,g為重力加速度,
(1)當(dāng)軌道半徑R=0.1m時(shí),求小球到達(dá)半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;
(2)為使小球能運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)B,求軌道半徑的最大值;
(3)軌道半徑多大時(shí),小球在水平地面上的落點(diǎn)D到A點(diǎn)距離最大,且最大距離為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)軌cdef上,棒ab與導(dǎo)軌相互垂直并接觸良好,導(dǎo)軌間接有電源.現(xiàn)用兩種方式在空間加勻強(qiáng)磁場,ab棒均處于靜止.第一次勻強(qiáng)磁場方向豎直向上;第二次勻強(qiáng)磁場方向斜向左上與金屬導(dǎo)軌平面成θ=30°角,兩次勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.下列說法中正確的是(。
A. 兩次金屬棒ab所受的安培力大小不變
B. 第二次金屬棒ab所受的安培力大
C. 第二次金屬棒ab受的摩擦力小
D. 第二次金屬棒ab受的摩擦力大
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【題目】如圖所示,站在汽車上的人用手推車的力為F,腳對車向后的靜摩擦力為F′,下列說法正確的是( )
A. 當(dāng)車勻速運(yùn)動時(shí),F和F′所做的總功為零
B. 當(dāng)車加速運(yùn)動時(shí),F和F′的總功為負(fù)功
C. 當(dāng)車加速運(yùn)動時(shí),F和F′的總功為正功
D. 不管車做何種運(yùn)動,F和F′的總功都為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一傾角為37°的斜面固定在水平地面上,不可伸長的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪連接質(zhì)量為2kg的物塊Q和質(zhì)量為1kg的物塊P,不計(jì)滑輪和輕繩間的摩擦。物塊P與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,連接P的輕繩與斜面平行,初始時(shí)用手托著物塊Q,Q離地面的高度為lm, 然后由靜止釋放物塊Q,在物塊Q落地瞬間,物塊P的速度大小為(sin37°=0.6,cos37 =0.8,g=10m/s2)
A. m/s B. m/s C. m/s D. m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國在2018年12月8日發(fā)射的“嫦娥四號”,可以更深層次、更加全面的探測月球地貌、資源等方面的信息。已知月球的半徑為R,月球表面的重力加速度為g,引力常量為G,“嫦娥 四號”繞月球做圓周運(yùn)動時(shí),離月球中心的距離為r,繞月周期為T。根據(jù)以上信息可求出
A. “嫦娥四號”繞月球運(yùn)行的速度大小為
B. “嫦娥四號”繞月球運(yùn)行的速度大小為
C. 月球的平均密度為
D. 月球的平均密度為
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【題目】如圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了圖中所示器材,還必需的器材有_______(多選)
A.刻度尺
B.秒表
C.天平
D.交流電源
(2)實(shí)驗(yàn)中,如下哪些操作是正確的_________。(多選)
A.要用秒表測量時(shí)間
B.重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些
C.先接通電源,后釋放紙帶
D.先釋放紙帶,后接通電源
(3)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,紙帶上的O點(diǎn)是起始點(diǎn),選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn),并測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50 Hz的交流電,重物的質(zhì)量為0.5 kg,則從計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過程中,重物減小的重力勢能ΔEp=_______ J;重物增加的動能ΔEk=_______ J,兩者不完全相等的原因可能是_______。(重力加速度g取9.8 m/s2,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,滑塊P、Q靜止在粗糙水平面上,一根輕彈簧一端與滑塊Q相連,另一端固定在墻上,彈簧處于原長,F(xiàn)使滑塊P以初速度v0向右運(yùn)動,與滑塊Q發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短),碰后兩滑塊一起向右壓縮彈簧至最短,然后在彈簧彈力作用下兩滑塊向左運(yùn)動,兩滑塊分離后,最終都靜止在水平面上。已知滑塊P、Q的質(zhì)量分別為2m和m,下列說法中正確的是
A. 兩滑塊發(fā)生碰撞的過程中,其動量守恒,機(jī)械能不守恒
B. 兩滑塊分離時(shí),彈簧一定處于原長
C. 滑塊P最終一定停在出發(fā)點(diǎn)右側(cè)的某一位置
D. 整個過程中,兩滑塊克服摩擦力做功的和小于mv02
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