【題目】如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,導(dǎo)軌下端連接阻值R=2Ω的電阻,磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面.一根質(zhì)量m=0.2kg的導(dǎo)體棒ab放在兩導(dǎo)軌上,在導(dǎo)軌之間的有效電阻r=2Ω,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大小;
(2)導(dǎo)體棒做勻速運動時的速度大小;
(3)從導(dǎo)體棒靜止開始沿導(dǎo)軌下滑到剛好開始做勻速運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量Q=1J,則這個過程中導(dǎo)體棒的位移多大?
【答案】(1) (2) (3) 30m
【解析】試題分析:由牛頓第二定律可以求出加速度;導(dǎo)體棒勻速運動,處于平衡狀態(tài),由平衡條件可以求出勻速運動時的速度;由動能定理可以求出導(dǎo)體棒的位移。
(1)金屬棒開始下滑的初速為零,受重力、支持力和摩擦力。
根據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得:a=2m/s2
(2)設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)定時,設(shè)速度為v,受重力、支持力、摩擦力和安培力為F,棒沿導(dǎo)軌方向受力平衡,由物體平衡條件得:mgsinθ-μmgcosθ=F
代入數(shù)據(jù)解得:F=0.4N
安培力表達式為:
代入數(shù)據(jù)解得:v=10m/s
(3)由動能定理得:
電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量等于1J,則r上產(chǎn)生的焦耳熱為1J,
則克服安培力做功:W安=2J,
代入數(shù)據(jù)解得:s=30m
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【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中,首先按圖甲接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系,然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個閉合電路,將線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個閉合電路,在圖甲中,當閉合S時,觀察到電流表指針向左偏(不通電時指針停在正中央).在圖乙中:(以下均填“向左”或“向右”或“不”)
(1)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針____________偏轉(zhuǎn).
(2)線圈A放在B中不動,將滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表指針____________偏轉(zhuǎn).
(3)線圈A放在B中不動,突然切斷開關(guān)S時,電流表指針____________偏轉(zhuǎn).
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【題目】某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的電路圖測量一電源的電動勢E和內(nèi)阻r以及某未知電阻R的阻值,電路中的電壓表是量程為0~3.0 V的理想電表,電阻箱的阻值為0~99.9 Ω,其中K1為單刀單擲開關(guān)、K2為單刀雙擲開關(guān)。
(1)為了測量未知電阻的阻值,該小組的同學(xué)首先將開關(guān)K1閉合,然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,當電阻箱的阻值為R0時,電壓表的讀數(shù)為U1,此時保持電阻箱的阻值不變,將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置2,此時電壓表的示數(shù)為U2,用以上給出的物理量表示未知電阻的阻值R=________;
(2)通過測量,該小組的同學(xué)得到未知電阻的阻值為R=8.8 Ω,為了測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r,又進行了如下的操作:將電鍵K1閉合,然后將單刀雙擲開關(guān)K2扳到位置1,多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讀出電阻箱的讀數(shù)R0以及對應(yīng)的電壓表的讀數(shù)U,根據(jù)多次測量的數(shù)據(jù),以為縱坐標、為橫坐標作出的圖線如圖乙所示,則可知該電源的電動勢E=________V,該電源的內(nèi)阻r=________Ω.
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【題目】如圖所示,ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面,位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點垂直AD邊射入,已知棱鏡的折射率n= ,AB=BC=8cm,OA=3cm,∠OAB=60°.
(1)求光線第一次射出棱鏡時,出射光線的方向.
(2)第一次的出射點距C多遠.
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為mB=2kg的木板B靜止在光滑的水平面上,其右端上表面緊靠一固定斜面軌道的底端(斜面底端與木板B右端的上表面之間由一段小圓弧平滑連接),軌道與水平面的夾角θ=37°。一質(zhì)量也為mA=2kg的物塊A由斜面軌道上距軌道底端x0=8m處靜止釋放,物塊A剛好沒有從木板B的左端滑出。已知物塊A與斜面軌道間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.25,與木板B上表面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.2,sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2,物塊A可看作質(zhì)點。請問:
(1)物塊A剛滑上木板B時的速度為多大?
(2)物塊A從剛滑上木板B到相對木板B靜止共經(jīng)歷了多長時間?
(3)木板B有多長?
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【題目】如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比,電阻,兩只相同小燈泡的規(guī)格均為, 為單刀雙擲開關(guān)。原線圈接正弦交流電源。當接1、閉合時, 正常發(fā)光。設(shè)小燈泡的電阻值恒定。下列說法正確的是( )
A. 原線圈所接正弦交流電源的電動勢最大值為30V
B. 只斷開后,變壓器的輸出功率為0.75W
C. 將換接到2后,原線圈的輸入功率為90W
D. 將換接到2后,R的電功率為0.9W
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【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌研究物體的運動規(guī)律。實驗裝置如圖所示;瑝K放置在氣墊導(dǎo)軌0刻度處,在拉力作用下由靜止開始加速運動。只移動光電門1,讓s不斷減小,多次測量兩光電門之間的距離s和滑塊從光電門1到光電門2經(jīng)歷的時間t,記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
實驗次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
s/m | 1.400 | 1.200 | 1.000 | 0.800 | 0.600 | 0.400 |
t/s | 1.03 | 0.72 | 0.54 | 0.41 | 0.29 | 0.18 |
1.36 | 1.67 | 1.85 | 1.95 | 2.07 | 2.22 |
(1)在時, 的值為________(選填下列選項前的字母代號)。
A. 0 B.無窮大 C.不確定 D.滑塊通過光電門2時的速度大小
(2)請根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù),在答題紙所給的坐標圖中作出圖象。
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【題目】在粗糙的水平面上有一質(zhì)量為M的半圓形絕緣凹槽,槽與水平面接觸部分粗糙,圓弧表面光滑。四分之一圓弧處有一帶正電小球A,底部固定一個帶正電小球B,兩球質(zhì)量都為m。一開始整個裝置保持靜止,后因小球A緩慢漏電而使其沿圓弧逐漸靠近小球B。在靠近過程中,忽略小球A質(zhì)量的變化,下列說法正確的是
A. 凹槽受到地面的摩擦力變大
B. 凹槽受到地面的支持力不變
C. A球受到的支持力變大
D. A球受到的支持力大小不變
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【題目】下列說法正確的是
A. 光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性,又顯示了光的波動性
B. 原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子,這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外,就是β粒子,這就是β衰變
C. 一個氘核與一個氚核聚變生成一個氦核的同時,放出一個質(zhì)子
D. 按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能增大,電勢能增大,原子的總能量增大
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