【題目】如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距為L,左側(cè)接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)軌上ac段和bd段單位長度的電阻為r0,導(dǎo)軌其余部分電阻不計,且ac=bd=x1。一質(zhì)量為m,電阻不計的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒受到一個水平拉力作用,從磁場的左邊界由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a。棒運(yùn)動到cd處撤去外力,棒在運(yùn)動到磁場右邊界ef處恰好靜止。求:
(1)金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨位移x(相對b點(diǎn))的表達(dá)式;
(2)試求撤去外力后在區(qū)域cdfe內(nèi)切割磁感線時棒的速度v隨位移x(相對d點(diǎn))的變化規(guī)律以及df的長度x2應(yīng)滿足什么條件。
【答案】(1)(2);
【解析】
(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv以及速度位移公式推導(dǎo)出感應(yīng)電動勢隨時間t變化的表達(dá)式;
(2)先推導(dǎo)出回路總電阻的表達(dá)式,然后根據(jù)速度位移公式得到速度與x的關(guān)系式,再根據(jù)動量定理以及通過棒的電荷量與x的關(guān)系,得到速度v隨位移x的變化規(guī)律,從而求得x2應(yīng)滿足的條件.
(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
金屬棒由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,則有
聯(lián)立得:
(2)當(dāng)位移為x1時,有
回路總電阻
根據(jù)動量定理得
通過金屬棒的電荷量
可得
當(dāng)時,
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的滑塊置于一傾角為37°的粗糙固定斜面上,用一平行斜面向上,大小為10N的力F推滑塊。穩(wěn)定時,滑塊沿斜面向上以v0=2m/s的速度勻速運(yùn)動,假設(shè)斜面足夠長,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)勻速過程,斜面對滑塊的摩擦力;
(2)物體和斜面之間的動摩擦因數(shù);
(3)撤去推力F后,滑塊能夠上滑的最大距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年12月8日,“嫦娥四號”月球探測器在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,并實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。“嫦娥四號”從環(huán)月圓軌道上的P點(diǎn)實(shí)施變軌,進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,由近月點(diǎn)Q落月,如圖所示。關(guān)于“嫦娥四號”,下列說法正確的是( 。
A. 沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)時,需加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ
B. 沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期
C. 沿軌道Ⅱ運(yùn)行經(jīng)P點(diǎn)時的加速度小于沿軌道I運(yùn)行經(jīng)P點(diǎn)時的加速度
D. 若已知“嫦娥四號”繞月圓軌道I的半徑、運(yùn)動周期和引力常量,可算出月球的質(zhì)量
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【題目】如圖所示,電容器由平行金屬板M、N和電介質(zhì)D構(gòu)成。電容器通過開關(guān)S及電阻及與電源E相連接。則
A. M上移電容器的電容變大
B. 將D從電容器抽出,電容變小
C. 斷開開關(guān)S,M上移,MN間電壓將增大
D. 閉合開關(guān)S,M上移,流過電阻及的電流方向從B到A
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B,一群質(zhì)量為m、帶電量為q正負(fù)微粒(不計重力),從P點(diǎn)以相同速度v沿圖示方向進(jìn)入磁場,已知OP=L,x正半軸和y負(fù)半軸安裝足夠長的熒光屏接收粒子,下列判斷正確的(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
A. 能夠從x正半軸射出磁場的所有微粒一定帶正電
B. 比荷大于的所有正微粒都不能進(jìn)入第一象限
C. 能夠從y負(fù)半軸射出磁場的某兩個微粒在磁場中運(yùn)動時間不一定相等
D. 若,微粒射出磁場時位移最大
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【題目】如圖甲所示,足夠長的兩金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平平行固定,兩導(dǎo)軌電阻不計,且處在豎直向上的磁場中,完全相同的導(dǎo)體棒a、b垂直放置在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌接觸良好,兩導(dǎo)體棒的電阻均為R=1Ω,且長度剛好等于兩導(dǎo)軌間距L,兩導(dǎo)體棒的間距也為L,開始時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示的規(guī)律變化,當(dāng)t=1s時導(dǎo)體棒剛好要滑動。已知L=2m,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求:
(1)每根導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力的大小及1s內(nèi)整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)若保持磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T不變,用如圖丙所示的水平向左的力F拉導(dǎo)體棒a,剛開始一段時間內(nèi)a做勻加速直線運(yùn)動,則一根導(dǎo)體棒的質(zhì)量為多少?從施加力F開始經(jīng)過多長b導(dǎo)體棒開始滑動?
(3)在(2)問條件下在拉力作用時間為4s時,求a,b兩棒組成的系統(tǒng)的總動量?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,理想變壓器原線圈接在電壓不變的交流電源上。燈泡L1和L2阻值不變,R是定值電阻。同時閉合開關(guān)S1、S2,兩燈泡均能正常發(fā)光,F(xiàn)斷開S1,則
A. 燈泡L1變暗
B. 電阻R的電功率變大
C. 變壓器原線圈電流變小
D. 變壓器副線圈兩端電壓變小
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【題目】如圖所示,滑板運(yùn)動員以速度v0從距離地面高度為h的平臺末端水平飛出,落在水平地面上.運(yùn)動員和滑板均可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力的影響.下列說法中正確的是( 。
A. h一定時,v0越大,運(yùn)動員在空中運(yùn)動時間越長
B. h一定時,v0越大,運(yùn)動員落地瞬間速度越大
C. 運(yùn)動員落地瞬間速度與高度h無關(guān)
D. 運(yùn)動員落地位置與v0大小無關(guān)
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【題目】如圖所示,一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場中,以導(dǎo)線為中心,半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個點(diǎn),已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,則下列說法中正確的是
A. 直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里
B. d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0
C. a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,方向向右
D. b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T,方向斜向下,與B成450角
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