【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為,電阻為的金屬桿ab可以無(wú)摩擦地沿水平金屬軌道滑行(金屬軌道電阻可以忽略不計(jì)),兩軌間距為,軌道一端與阻值為的電阻連接。整個(gè)軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,F(xiàn)在金屬桿ab從軸原點(diǎn)以初速度向右滑行。
(1)求金屬桿ab剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),電阻兩端電壓U的大;
(2)如果桿在滑動(dòng)過(guò)程中的速度v和位移的關(guān)系滿足
①求寫(xiě)出桿受到的安培力的大小F隨位移x變化的函數(shù)關(guān)系式,并在圖乙中畫(huà)出函數(shù)圖象;
②要得到桿由開(kāi)始滑動(dòng)到靜止過(guò)程中安培力所做的功,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩種方法,并證明兩種方法的結(jié)果是相同的。
【答案】(1) (2) ①
【解析】(1)金屬桿ab剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的速度為v0,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E0=BLv0
回路的電流
電阻兩端電壓U的大小:U=I0R
聯(lián)立解得:
(2)①由法拉第電磁感應(yīng)定律E= BLv其中
由歐姆定律
安培力F=BIL
聯(lián)立解得:
F-x圖像如圖:
②方法a:由圖像可知,F-x為線性關(guān)系,則圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于安培力的功,由
可知,直線與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)為,與F軸交點(diǎn)坐標(biāo)為: ,則安培力的功
方法b:由能量關(guān)系可知,導(dǎo)體棒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為整個(gè)電路的焦耳熱,其中電阻R上的焦耳熱等于安培力對(duì)導(dǎo)體棒的功,則
兩種計(jì)算方法結(jié)果相同.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩塊正對(duì)平行金屬板M、N與電池相連,N板接地,在距兩板等距離的P點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,如果M板向上平移一小段距離,則( )
A. 點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力變小
B. M板的帶電荷量增加
C. P點(diǎn)的電勢(shì)升高
D. 點(diǎn)電荷在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能增加
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一粗糙的水平傳送帶以恒定的速度v1沿瞬時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),傳送帶的左、右兩端皆有一與傳送帶等高的光滑水平面,一物體以恒定的速率v2沿水平面分別從左、右兩端滑上傳送帶,關(guān)于物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是
A. 物體從右端滑到左端所須的時(shí)間一定大于物體從左端滑到右端的時(shí)間
B. 若v2<v1,物體從右端滑上傳送帶,則物體可能到達(dá)左端
C. 若v2<v1,物體從左端滑上傳送帶必然先做減速運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng)
D. 若v2<v1,物體從右端滑上傳送帶又回到右端.在此過(guò)程中物體先做減速運(yùn)動(dòng),再做加速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的一條紙帶的一部分,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T=0.02s,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,請(qǐng)根據(jù)紙帶回答下列問(wèn)題,計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字:
(1)請(qǐng)用題目中所給的符號(hào)寫(xiě)出計(jì)算小車(chē)加速度的表達(dá)式_______________;
(2)小車(chē)加速度的大小為______________m/s2;
(3)b點(diǎn)的速度為__________________m/s ;
(4)下列實(shí)驗(yàn)也可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的有_____________
A.驗(yàn)證力的平行四邊形實(shí)驗(yàn) B.驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)
C.探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn) D.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“北斗”衛(wèi)星定位系統(tǒng)是中國(guó)自主研發(fā),利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。2017年11月5日,兩顆北斗三號(hào)全球組網(wǎng)衛(wèi)星1號(hào)和2號(hào)在西昌“一箭雙星”發(fā)射升空,其中的1號(hào)衛(wèi)星軌道距離地面高度為.把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體,已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度大小為g,引力常量為G.
(1)求1號(hào)衛(wèi)星繞地球的線速度的大小;
(2)求1號(hào)衛(wèi)星繞地球運(yùn)行周期T;
(3)設(shè)定地球質(zhì)量為M則質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)距離地球中心距離為處具有的引力勢(shì)能為。如果兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量相同,且2號(hào)衛(wèi)星軌道距離地面的高度>,請(qǐng)你說(shuō)明1號(hào)衛(wèi)星與2號(hào)衛(wèi)星的機(jī)械能的大小關(guān)系。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則( )
A. 物塊b所受到的支持力會(huì)保持不變
B. 繩的張力會(huì)在一定范圍內(nèi)變化
C. 連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化
D. 物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為30Kg的小孩坐在8Kg的雪橇上,大人用與水平方向成370斜向上的大小為100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)(、,),求:
(1)地面對(duì)雪橇的摩擦力;
(2)地面對(duì)雪橇的支持力大小;
(3)雪橇與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)的大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,水平軌道上安裝兩個(gè)光電門(mén),小車(chē)上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤(pán),實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車(chē)所受的摩擦力(圖中未畫(huà)出)。
(1)該實(shí)驗(yàn)中小車(chē)所受的合力________(填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù),該實(shí)驗(yàn)________(填“需要”或“不需要”)滿足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量;
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù):小車(chē)、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,擋光板的寬度d,光電門(mén)1和2的中心距離為s.若某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得力傳感器的讀數(shù)為F,小車(chē)通過(guò)光電門(mén)1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2(小車(chē)通過(guò)光電門(mén)2后,砝碼盤(pán)才落地),已知重力加速度為g,則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是F=________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用傳感器來(lái)探究摩擦力,他的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上;
②將一質(zhì)量m=3.75kg的木塊置于水平桌面上,用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來(lái);
③沿水平方向拉傳感器,木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后停止拉動(dòng);
④將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象.
下列有關(guān)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)說(shuō)法,其中正確的是( 。
A. 0~6s內(nèi)木塊一直受到靜摩擦力的作用
B. 木塊受到的最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力大
C. 木塊與桌面間的最大靜摩擦力為3N
D. 木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.08
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