【題目】一絕緣楔形物體固定在水平面上,左右兩斜面與水平面的夾角分別為α和β,α=37°、β=53°.如圖所示,現(xiàn)把兩根質(zhì)量均為m、電阻為均R、長度均為L的金屬棒的兩端用等長的電阻不計的細(xì)軟導(dǎo)線連接起來,并把兩棒分別放在楔形體的兩個光滑的斜面上,在整個楔形體的區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,在細(xì)軟導(dǎo)線剛好拉直后由靜止釋放兩金屬棒,不計一切摩擦阻力,細(xì)軟導(dǎo)線足夠長,兩導(dǎo)線一直在斜面上,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度為g.
(1)求金屬棒的最大加速度;
(2)求金屬棒的最大速度.
【答案】(1) 0.2g (2)
【解析】
試題當(dāng)金屬棒剛釋放時,安培力為零,此時加速度最大.兩棒下滑過程,先做加速度減小的變加速運(yùn)動,最后做勻速運(yùn)動.勻速運(yùn)動時,速度最大.由平衡條件和電磁感應(yīng)知識可求出最大速度。
(1)根據(jù)牛頓第二定律:mg(sinβ-sinα)=ma
化簡則:a=0.2g
(2)棒受力平衡時,兩棒速度v最大.因兩棒速度大小相等,但切割B的有效速度不同,感應(yīng)電流的方向為逆時針
則在t時間內(nèi)感應(yīng)電動勢E==BLv(cosα-cosβ)
其感應(yīng)電流:I=
安培力:Fb=IBL
設(shè)細(xì)線對棒的力為F,對右棒:mgsinβ+Fbcosβ-F=0
對左棒:F-Fbcosα-mgsinα=0
聯(lián)立解:v=
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【題目】如圖為某一電場的電場線,M、N、P 為電場線上的三個點,M、N 是同一電場線上兩點。下列判 斷正確的是( )
A. 只受電場力作用時,同一負(fù)電荷在 N 點的加速度最大
B. M、N、P 三點中 N 點的電勢最高
C. 正電荷從 M 點自由釋放,電荷不可能沿電場線運(yùn)動到 N 點
D. 只受電場力作用時,同正電荷在 M 點的電勢能大于在 N 點的電勢能
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【題目】圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R=10 Ω的電阻連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表,示數(shù)是10 V。圖乙是矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的圖像,則( )
A. 電阻R上的熱功率為20 W
B. 0.02 s時R兩端的電壓瞬時值為零
C. R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=10cos 100πt(V)
D. 通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=cos 50πt(A)
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【題目】某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.提供的器材有,電壓表(0~3 V;)、電流表(0~0.6 A)、滑動變阻器有R1(10 Ω,2 A)各一只.
(1)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U﹣I圖線,由圖可該電源電動勢E=___V;內(nèi)阻r=__Ω.(保留三位有效數(shù)字)
(2)在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實驗電路_____.
(3)電動勢測量值__真實值,內(nèi)電阻測量值__真實值.(填大于、小于或等于)
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【題目】在研究平拋運(yùn)動的實驗中,某同學(xué)記錄了小球運(yùn)動途中經(jīng)過的A、B、C、D、E、F、G點的位置,相鄰兩點的時間間隔均為=0.05s。取A點為坐標(biāo)原點,以+x方向表示水平初速度方向、+y方向表示豎直向下方向,實驗記錄如下:(結(jié)果保留兩位小數(shù))
標(biāo)號n | A | B | C | D | E | F | G |
t(s) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
x(m) | 0 | 0.024 | 0.051 | 0.073 | 0.098 | 0.126 | 0.150 |
y(m) | 0 | 0.042 | 0.108 | 0.198 | 0.314 | 0.454 | 0.617 |
(1)作出x—t圖象如圖1所示,小球平拋運(yùn)動的水平初速度大小是______m/s;
(2)以t為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),作出—t圖象如圖2所示,其函數(shù)解析式為= 4.88t + 0.59:
①重力加速度的測量值是________m/s;
②t=0.10s時,小球的豎直分速度大小是_________m/s;
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【題目】如圖所示,固定在水平面上長度為L的木板與豎直放置的半徑為R的半圓形光滑軌道BC相切于B點,在木板左端A處靜止放置一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)。一個質(zhì)量為=0.2m的子彈以水平速度射向物塊,擊中物塊后恰好能與物塊一起運(yùn)動到C點,最終落在木板上的D點(圖中未畫出)。已知重力加速度為g。求:
(1)子彈擊中物塊后物塊的速度和此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)物塊通過半圓形軌道最低點B時對軌道的壓力以及物塊與木板間的動摩擦因數(shù);
(3)D點與B點的距離及物塊落在木板上前的瞬時速度與水平方向間夾角的正切值。
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【題目】在如圖所示的4種情況中,a、b兩點的場強(qiáng)相同,電勢不同的是()
A. 帶電平行板電容器兩極板間的a、b兩點
B. 離點電荷等距的a、b兩點
C. 達(dá)到靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部的a、b兩點
D. 兩個等量異種電荷連線上,與連線中點O等距的a、b兩點
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【題目】(題文)如圖所示, 小球沿斜面向上運(yùn)動, 依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點e. 已知ab=bd=6m, bc=1m, 小球從a到c和從c到d 所用的時間都是2s, 設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc, 則( )
A. B. vc=3m/s
C. de=3m D. 從d到e所用時間為4s
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【題目】如圖所示,左邊是一個原先不帶電的導(dǎo)體,右邊C是后來靠近導(dǎo)體的帶正電金屬球,若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開,分導(dǎo)體為A、B兩部分,這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 沿虛線d切開,A帶負(fù)電,B帶正電,且QA>QB
B. 只有沿虛線b切開,才有A帶正電,B帶負(fù)電,且QA=QB
C. 沿虛線a切開,A帶正電,B帶負(fù)電,且QA<QB
D. 沿任意一條虛線切開,都有A帶正電,B帶負(fù)電,而QA、QB的值與所切的位置無關(guān)
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