【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5m,電阻忽略不計(jì),其上端接一小燈泡,電阻為1Ω。質(zhì)量為0.2 kg的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,距離頂端1m,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導(dǎo)軌接觸良好,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。先固定導(dǎo)體棒MN,2s后讓MN由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光。重力加速度g取,sin37°=0.6。求
(1)1s時(shí)流過(guò)小燈泡的電流大小和方向;
(2)小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)的速度。
【答案】(1)0.1A,方向M→N,(2)5m/s
【解析】(1)在0-2s內(nèi),導(dǎo)體棒MN固定不動(dòng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大,回路中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流的大小,由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.(2)2s后MN由靜止釋放,先做加速運(yùn)動(dòng),速度增大時(shí),所受的安培力增大,加速度減小,當(dāng)加速度減小至零時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),由平衡條件和安培力與速度的關(guān)系,求出穩(wěn)定時(shí)MN的速度.
(1)由圖知
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得在0-2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
感應(yīng)電流的大小
根據(jù)楞次定律判斷可知,回路中電流的方向?yàn)?/span>M→N
(2)2s后,當(dāng)MN棒勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),設(shè)穩(wěn)定時(shí)速度為v
則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
感應(yīng)電流的大小
MN棒所受的安培力大小,方向沿軌道向上
聯(lián)立得:
MN棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),受力平衡,則有:
由上兩式得:
將
代入解得:v=5m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開(kāi)始從頂端下滑到底端C、D、E處,三個(gè)過(guò)程中重力的沖量依次為I1、I2、I3,動(dòng)量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3,到達(dá)下端時(shí)重力的瞬時(shí)功率依次為P1、P2、P3,則有
A. I1<I2<I2,Δp1<Δp2<Δp3,P1=P2=P3
B. I1<I2<I3,Δp1=Δp2=Δp3,P1>P2>P3
C. I1=I2=I3,Δp1=Δp2=Δp3,P1>P2>P3
D. I1=I2=I3,Δp1=Δp2=Δp3,P1=P2=P3
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑絕緣的水平面上方,有兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),PQ為兩磁場(chǎng)的邊界,磁場(chǎng)范圍足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1=B,B2=2B,一個(gè)豎直放置的邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框,以初速度v垂直磁場(chǎng)方向從圖中實(shí)線位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到在每個(gè)磁場(chǎng)中各有一半的面積時(shí),線框的速度為v/2,則下列判斷正確的是( 。
A. 此過(guò)程中通過(guò)線框截面的電量為
B. 此過(guò)程中線框克服安培力做的功為
C. 此時(shí)線框的加速度為
D. 此時(shí)線框中的電功率為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某地區(qū)的地下發(fā)現(xiàn)天然氣資源,如圖所示,在水平地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)藏有天然氣.假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ,天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ,可忽略不計(jì).如果沒(méi)有該空腔,地球表面正常的重力加速度大小為g;由于空腔的存在,現(xiàn)測(cè)得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg (其中k<l).已知引力常量為G,球形空腔的球心深度為d,則此球形空腔的體積是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】截面積為的100匝圓形線圈A處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里,如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度正按的規(guī)律均勻減小,開(kāi)始時(shí)S未閉合. , ,C=30F,線圈內(nèi)阻不計(jì).求:
(1)S閉合后,通過(guò)的電流大;
(2)S閉合后一段時(shí)間又?jǐn)嚅_(kāi),則S切斷后通過(guò)的電量是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】據(jù)外媒綜合報(bào)道,英國(guó)著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金在2018年3月14日去世,享年76歲。這位偉大的物理學(xué)家,向人類揭示了宇宙和黑洞的奧秘。高中生對(duì)黑洞的了解為光速是在星球(黑洞)上的第二宇宙速度。對(duì)于普通星球,如地球,光速仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其宇宙速度,F(xiàn)對(duì)于發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程分析,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I,P點(diǎn)是軌道I上的近地點(diǎn),然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ,則
A. 衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度7.9km/s
B. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s
C. 在軌道I上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于第一宇宙速度7.9km/s
D. 在軌道I上,衛(wèi)星在Q點(diǎn)的速度大于第一宇宙速度7.9km/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某些放射性元素如的半衰期很短,在自然界很難被發(fā)現(xiàn),可以在實(shí)驗(yàn)室使用人工的方法發(fā)現(xiàn).已知經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變后變成,下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 的原子核比的原子核少28個(gè)中子
B. 衰變過(guò)程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變
C. 衰變過(guò)程中共有4個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
D. 若繼續(xù)衰變成新核,需放出一個(gè)α粒子
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊1、滑塊2、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,當(dāng)向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣時(shí),從小孔中噴出的氣流使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上.現(xiàn)在滑塊1后安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以測(cè)量其運(yùn)動(dòng)速度。實(shí)驗(yàn)時(shí),先推動(dòng)滑塊1使之獲得一個(gè)初速度,之后滑塊1勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后與原來(lái)靜止的滑塊2發(fā)生了碰撞,碰撞后兩個(gè)滑塊一起向前勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打出的紙帶如圖b所示。
(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖(b)所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖示上).A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選_________ 段來(lái)計(jì)算A碰前的速度.應(yīng)選 __________ 段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).
(2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.4 kg,小車B的質(zhì)量為m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為____ kg·m/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為___________ kg·m/s.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在操場(chǎng)400米標(biāo)準(zhǔn)跑道上有相距L=31m的甲,乙兩名同學(xué),如圖所示(圖就是一個(gè)400M跑道,左邊一個(gè)甲,右邊一個(gè)乙,兩人開(kāi)始在直道上).甲同學(xué)以4m/s的速率繞操場(chǎng)逆時(shí)針慢跑,乙同學(xué)開(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài),他加速的最大加速度為1m/s2,跑步中最大速率為5m/s。乙同學(xué)此時(shí)開(kāi)始沿跑道跑,則至少需要多長(zhǎng)時(shí)間與甲相遇?
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