【題目】如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導軌、PQ相距,導軌平面與水平面的夾角,導軌電阻不計,磁感應(yīng)強度為的勻強磁場垂直于導軌平面向上.長為的金屬棒垂直于、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為、電阻為.兩金屬導軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻也為.現(xiàn)閉合開關(guān),給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率.重力加速度為,求:
(1)金屬棒能達到的最大速度;
(2)燈泡的額定功率;
(3)若金屬棒上滑距離為時速度恰達到最大,求金屬棒由靜止開始上滑2的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱.
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【題目】興趣小組為了探究電感和二極管的特性設(shè)計了如圖所示的實驗電路,其中三個燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1<R2<R3,電感L的電阻可忽略,D為理想二極管。若實驗中開關(guān)S從閉合狀態(tài)突然斷開,下列判斷正確的是( )
A. L1逐漸變暗,L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗
B. L1逐漸變暗,L2立即熄滅,L3先變亮然后逐漸變暗
C. L2立即熄滅,L1、L3均逐漸變暗
D. L1、L2、L3均先變亮,然后逐漸變暗
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【題目】如圖所示,斜軌道與半徑為R的半圓軌道平滑連接,點A與半圓軌道最高點C等高,B為軌道的最低點(滑塊經(jīng)B點無機械能損失),F(xiàn)讓小滑塊(可視為質(zhì)點)從A點開始以速度沿斜面向下運動,不計一切摩擦,關(guān)于滑塊運動情況的分析,正確的是( )
A. 若,小滑塊恰能通過C點,且離開C點后做自由落體運動
B. 若,小滑塊能通過C點,且離開C點后做平拋運動
C. 若,小滑塊恰能到達C點,且離開C點后做自由落體運動
D. 若,小滑塊恰能到達C點,且離開C點后做平拋運動
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【題目】在如圖甲所示的半徑為r的豎直圓柱形區(qū)域內(nèi),存在豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化關(guān)系為B=kt(k>0且為常量)。
(1)將一由細導線構(gòu)成的半徑為r、電阻為R0的導體圓環(huán)水平固定在上述磁場中,并使圓環(huán)中心與磁場區(qū)域的中心重合。求在T時間內(nèi)導體圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱。
(2)上述導體圓環(huán)之所以會產(chǎn)生電流是因為變化的磁場會在空間激發(fā)渦旋電場,該渦旋電場趨使導體內(nèi)的自由電荷定向移動,形成電流。如圖乙所示,變化的磁場產(chǎn)生的渦旋電場存在于磁場內(nèi)外的廣闊空間中,其電場線是在水平面內(nèi)的一系列沿順時針方向的同心圓(從上向下看),圓心與磁場區(qū)域的中心重合。在半徑為r的圓周上,渦旋電場的電場強度大小處處相等,并且可以用計算,其中e為由于磁場變化在半徑為r的導體圓環(huán)中產(chǎn)生的感生電動勢。如圖丙所示,在磁場區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個內(nèi)壁光滑的絕緣環(huán)形真空細管道,其內(nèi)環(huán)半徑為r,管道中心與磁場區(qū)域的中心重合。由于細管道半徑遠遠小于r,因此細管道內(nèi)各處電場強度大小可視為相等的。某時刻,將管道內(nèi)電荷量為q的帶正電小球由靜止釋放(小球的直徑略小于真空細管道的直徑),小球受到切向的渦旋電場力的作用而運動,該力將改變小球速度的大小。該渦旋電場力與電場強度的關(guān)系和靜電力與電場強度的關(guān)系相同。假設(shè)小球在運動過程中其電荷量保持不變,忽略小球受到的重力、小球運動時激發(fā)的磁場以及相對論效應(yīng)。
①若小球由靜止經(jīng)過一段時間加速,獲得動能Em,求小球在這段時間內(nèi)在真空細管道內(nèi)運動的圈數(shù);
②若在真空細管道內(nèi)部空間加有方向豎直向上的恒定勻強磁場,小球開始運動后經(jīng)過時間t0,小球與環(huán)形真空細管道之間恰好沒有作用力,求在真空細管道內(nèi)部所加磁場的磁感應(yīng)強度的大小。
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【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為的小木塊a和b(均可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO’的距離為,b與轉(zhuǎn)軸的距離為木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g,若圓盤從靜止開始繞軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是
A. a一定比b先開始滑動
B. a、b所受的摩擦力始終相等
C. 是b開始滑動的臨界角速度
D. 當時,a所受摩擦力的大小為
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球(可看做質(zhì)點)在豎直放置的半徑為R的固定光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運動。若小球通過最高點時的速率為,下列說法中正確的是 ( )
A. 小球在最高點時只受重力作用
B. 小球在最高點對圓環(huán)的壓力大小為mg
C. 小球在最高點時重力的瞬時功率為0
D. 小球繞圓環(huán)運動一周的時間大于2πR/v0
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【題目】如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止狀態(tài)。當用水平向左的恒力推Q時,P、Q仍靜止不動,則( )
A. Q受到的摩擦力一定變小
B. Q受到的摩擦力一定變大
C. 輕繩上拉力一定不變
D. 輕繩上拉力一定變小
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【題目】如圖所示,給平行板電容器帶一定量的電荷后,將電容器的兩極板A、B分別跟靜電計的指針和外殼相連。下列說法中正確的是( )
A. 將A極板向右移動少許,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將增大
B. 將A極板向左移動少許,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將增大
C. 將B極板向上移動少許,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小
D. 將一塊玻璃板插入A、B兩極板之間,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小
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【題目】在探究平拋運動的規(guī)律時,可以選用如圖所示的各種裝置圖,則以下操作合理的是
A. 選用裝置圖甲研究平拋物體的豎直分運動時,可多次改變小球距地面的 高度,但必須控制每次打擊的力度不變
B. 選用裝置圖乙并要獲得穩(wěn)定的細水柱顯示出平拋運動的軌跡,豎直管上端A一定要低于水面
C. 選用裝置圖丙并要獲得鋼球做平拋運動的軌跡,每次不一定從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球
D. 選用裝置圖丙并要獲得鋼球做平拋運動的軌跡,要以槽口的端點為原點建立坐標
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