【題目】如圖所示,兩根質(zhì)量均為的金屬桿、靜止置于平行軌道上,可沿軌道滑動,兩軌道間距,軌道所在空間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度,若、與軌道間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,均為,兩桿的電阻分別為,,導(dǎo)軌電阻不計(jì)
(1)若桿與軌道固定,F=0.25N求穩(wěn)定時桿的速度和桿發(fā)熱功率;
(2)若桿不固定,為,cd桿開始運(yùn)動后兩桿有穩(wěn)定的速度差,求t=5s時ab、cd速度。
【答案】(1) ; (2);
【解析】試題分析:當(dāng)cd桿固定,設(shè)ab棒的最終穩(wěn)定速度vmax,求出感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,根據(jù)平衡條件可得穩(wěn)定時的速度,根據(jù)功率公式可求得發(fā)熱功率;cd不固定,求出合電動勢和安培力,在結(jié)合動量定理即可求出t=5s時ab、cd速度。
(1)當(dāng)cd桿固定,設(shè)ab棒的最終穩(wěn)定速度vmax
感應(yīng)電動勢為:
電流為:
根據(jù)平衡條件可得:
安培力為:
聯(lián)立解得:
cd桿發(fā)熱功率為:
解得:W
(2)cd不固定,F為0.4N時,設(shè)ab速度為v0,cd才開始運(yùn)動
根據(jù)平衡條件有:
解得:
設(shè)t=5s時ab、cd運(yùn)動某時刻速度分別為v1、v2,穩(wěn)定時一定有相同的加速度a,則運(yùn)動過程中回路中感應(yīng)電動勢為:
感應(yīng)電流為:
對于ab棒有:
對于cd棒有:
cd桿開始運(yùn)動后t=5s內(nèi)有:
聯(lián)立解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一小車靜止在水平地面上,車上固定著一個導(dǎo)熱良好的圓柱形密閉氣缸,在氣缸正中間有一面積為3×10-4m2的活塞,活塞厚度及活塞與氣缸內(nèi)壁間摩擦可忽略不計(jì)。此時活塞左右兩側(cè)的氣體A、B的壓強(qiáng)均為1.0×105Pa,F(xiàn)緩慢增加小車的加速度,最后小車以20m/s2的加速度向右勻加速運(yùn)動時,A氣體的體積正好是原來的一半,若環(huán)境溫度保持不變,求活塞的質(zhì)量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在 “探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,橡皮條的一端固定在木板上,先用兩個彈簧秤沿兩個方向把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),記下兩個力的大小和方向,然后改用一個彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到O點(diǎn),記下力的大小和方向,整個過程操作規(guī)范.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的圖示,下列說法中正確的是
A. 作力的圖示時各力所用的比例標(biāo)度可以不同
B. 圖中的F′與F沒有完全重合,說明實(shí)驗(yàn)存在誤差
C. 圖中的F′是用一個彈簧秤實(shí)驗(yàn)時的拉力圖示
D. 圖中F′的方向一定與橡皮條的伸長方向一致
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在一個光滑傾斜絕緣板的上方,有垂直板面的等間距的a、b、c三條邊界線隔成了I、Ⅱ兩區(qū),分別加有垂直紙面方向相反的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。另有一半徑為R導(dǎo)體圓環(huán)從a邊界上方某處開始自由向下滑動,一直加速穿過該磁場區(qū)域,已知環(huán)的直徑等于每一磁場區(qū)的寬度,圓環(huán)電阻為r,圓環(huán)運(yùn)動到直徑剛好與邊界線b重合時的速度為v,下列分析正確的是
A. 圓環(huán)穿過磁場區(qū)域的過程中,環(huán)中感應(yīng)電流方向先順時針又逆時針再順時針
B. 圓環(huán)直徑剛好與邊界線b重合時圓環(huán)中的電功率為
C. 圓環(huán)通過邊界b的過程中流過圓環(huán)截面的電量為
D. 整個運(yùn)動過程中,圓環(huán)重力勢能的減少量等于產(chǎn)生的熱量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖裝置可以用來驗(yàn)證動量守恒定律.具體操作步驟如下:
①將打點(diǎn)計(jì)時器同定在長木板的一端,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,連在小車A的后面,為了讓兩球碰撞中滿足動量守恒,此步驟操作時必須 _______________;
②讓小車A運(yùn)動,小車B靜止,在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥,碰撞時撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體;打點(diǎn)計(jì)時器打出的的紙帶如圖所示,AB點(diǎn)間距離,CD點(diǎn)間距離,請寫出需要驗(yàn)證動量守恒的表達(dá)式_____________ (已知交流電頻率,A車的質(zhì)量為,車的質(zhì)量為).
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【題目】利用圖1的裝置可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)要驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能守恒,除了圖示器材,以下實(shí)驗(yàn)器材中必須要選取的是有______。
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.交流電源
(2)下列有關(guān)操作的敘述正確的是
A.安裝打點(diǎn)計(jì)時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B.將打點(diǎn)計(jì)時器與直流低壓電源連接
C.釋放紙帶時應(yīng)盡量讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時器
D.應(yīng)先釋放紙帶,然后接通電源
(3)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量為m,某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶如圖2所示.在紙帶上選取五個連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D和E,量得相鄰點(diǎn)間的距離分別為,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g.本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為.從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過程中,重錘重力勢能減小量△Ep=______,重錘動能增加量△Ek=_____。在誤差允許的范圍內(nèi),通過比較就可以驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能是否守恒.
(4)設(shè)重錘在下落過程中受到恒定不變的阻力F,則可根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得阻力F的表達(dá)式為____________(用題中所給字母m,g,s1,s4,f表示).
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【題目】如圖所示是家用電冰箱的壓縮啟動裝置的電路.其中的運(yùn)行繞組是電冰箱在工作時電動機(jī)定子,由于家用交流電是單相的,啟動時必須依靠啟動繞組的幫助才能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場.在啟動繞組的支路中串聯(lián)有一個PTC元件.這是一種以鈦酸鋇為主要材料的熱敏電阻器,電流流過PTC元件,元件發(fā)熱,它的電阻率隨溫度升高而發(fā)生顯著變化,當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)起來正常以后,PTC元件溫度較高,電阻很大,啟動繞組電流很小,以下判斷正確的是( )
A. 電冰箱的電動機(jī)啟動時比正常工作時耗電少
B. 電冰箱的電動機(jī)正常工作時比啟動時耗電少
C. 電冰箱啟動后,啟動繞組功率不變,運(yùn)行繞組功率是變化的
D. 電冰箱啟動后,啟動繞組功率是變化的,運(yùn)行繞組功率不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,是一提升重物用的直流電動機(jī)工作時的電路圖.電動機(jī)內(nèi)電阻r=1.0Ω,電路中另一電阻R=4Ω,直流電壓U=120V,電壓表示數(shù)UV=100V.試求:
(1)通過電動機(jī)的電流;
(2)輸人電動機(jī)的電功率;
(3)若電動機(jī)以V=1m/s勻速豎直向上提升重物,求該重物的質(zhì)量?(g取10m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A是地球的同步衛(wèi)星,B是地球的近地衛(wèi)星,C是地面上的物體,A、B、C質(zhì)量相等,均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動。設(shè)A、B與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積分別為SA、SB,周期分別為TA、TB、TC,A、B、C做圓周運(yùn)動的動能分別為EkA、EkB、EkC。不計(jì)A、B、C之間的相互作用力,下列關(guān)系式正確的是( )
A. SA=SB
B. SA>SB
C. TA=TB<TC
D. EkA<EkB=EkC
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