【題目】(18分)如圖所示,一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l = 0.5m,左端接有阻值R = 0.3Ω的電阻。一質(zhì)量m = 0.1kg,電阻r = 0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.4T。棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以a = 2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒的位移x = 9m時(shí)撤去外力,棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來,已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2 = 2:1。導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì),棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求
(1)棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中,通過電阻R的電荷量q;
(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2;
(3)外力做的功WF。
【答案】(1)4.5C (2)1.8J (3)5.4J
【解析】解:(1)設(shè)棒勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt,回路的磁通量變化量為:ΔΦ=BLx,
由法拉第電磁感應(yīng)定律得,回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為:E =
由閉合電路歐姆定律得,回路中的平均電流為:I =
通過電阻R的電荷量為:q = IΔt
聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:q =4.5C
(2)設(shè)撤去外力時(shí)棒的速度為v,棒做勻加速運(yùn)動(dòng)過程中,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:
設(shè)撤去外力后的運(yùn)動(dòng)過程中安培力做功為W,由動(dòng)能定理得:
W = 0-mv2
撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱:Q2 = -W
聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:Q2 =1.8J
(3)由題意各,撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2 =2:1
可得:Q1 =3.6J
在棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,由功能關(guān)系可得:WF = Q1 + Q2
聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:WF =5.4J
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩木塊自左向右運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光,記錄下木塊每次曝光時(shí)的位置,如圖所示,連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔是相等的,由圖可知( )
A. 上木塊做加速運(yùn)動(dòng),下木塊做勻速運(yùn)動(dòng)
B. 在時(shí)刻t2以及時(shí)刻t5木塊速度相同
C. 在時(shí)刻t2以及時(shí)刻t5間,上木塊的平均速度與下木塊速度相同
D. 在時(shí)刻t3和時(shí)刻t4間某瞬時(shí)兩木塊速度相同
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使質(zhì)量m=50g的重錘帶動(dòng)紙帶由靜止開始自由下落,利用此裝置可以測量重力加速度.
以下是該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程,請(qǐng)完成以下內(nèi)容:
(1)以下操作正確的是:
A.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先釋放紙帶,再打開電源
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在220V的交流檔上
C.釋放紙帶時(shí),應(yīng)將重錘的一端盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,以便打出更多的點(diǎn)進(jìn)行研究
D.實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該讓紙帶保持豎直狀態(tài),以減小實(shí)驗(yàn)過程中的誤差
(2)取下紙帶,取其中的一段標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示,測出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為f=50Hz,則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算式為a= 代入數(shù)據(jù),可得加速度a= m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計(jì)),采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平狀態(tài);
c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡鎖鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;
d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;
e.按下電鈕放開卡鎖,同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作.當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí),記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.
(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是_______________________________
(2)利用上述測量的物理量,驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是_________________.
(3)利用上述物理量寫出被壓縮彈簧的彈性勢能大小的表達(dá)式為______________.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場中有一矩形閉合線圈abcd,線圈平面與磁場垂直。已知線圈的匝數(shù)N=100,邊長ab="1.0" m、bc="0.5" m,電阻r=2Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0 ~1 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 T。在1~5 s內(nèi)從0.2 T均勻變化到-0.2T,取垂直紙面向里為磁場的正方向。求:
(1)0.5s 時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E和感應(yīng)電流的方向;
(2)在1~5s內(nèi)通過線圈的電荷量q;
(3)在0~5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,質(zhì)量m=1 kg、初速度= 6 m/s的物塊受水平向左的恒力F作用,在粗糙的水平地面上從O點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng),O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中物塊速率的二次 方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,g取10 m/s2,下列說法中不正確的是( )
A. t=2 s時(shí)物塊速度為零
B. t=3 s時(shí)物塊回到O點(diǎn)
C. 恒力F大小為2 N
D. 物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是_______
A.知道阿伏伽德羅常數(shù),氣體的摩爾質(zhì)量和密度,可以估算出該氣體中分子間的平均距離
B.硬幣可以浮在平靜的水面上是因?yàn)橐后w表面存在張力
C.大氣中PM2.5顆粒的運(yùn)動(dòng)是分子的熱運(yùn)動(dòng)
D.在溫度一定時(shí),對(duì)某種氣體,處于一定速率范圍內(nèi)的分子數(shù)所占百分比是不確定的
E.當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為(平衡位置)時(shí),分子間作用力為零,分子勢能最小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼曾講過這樣一則笑話:一位女士由于駕車超速而被警察攔住,警察走過來對(duì)她說:“太太,您剛才的車速是90公里每小時(shí)!”這位女士反駁說:“不可能的!我才開了7分鐘,還不到一個(gè)小時(shí),怎么可能走了90公里呢?”“太太,我的意思是:如果您繼續(xù)像剛才那樣開車,在下一個(gè)小時(shí)里您將駛過90公里.”“這也是不可能的,我只要再行駛15公里就到家了,根本不需要再開過90公里的路程。”對(duì)話中所談的內(nèi)容反映出這位太太沒有認(rèn)清的科學(xué)概念是
A. 瞬時(shí)速度
B. 平均速度
C. 位移
D. 路程
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB,且mA>mB,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì),如果繩一端由P點(diǎn)緩慢地向右移動(dòng)到Q點(diǎn),整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后,物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ如何變化( )
A. 物體A的高度升高,θ角變小
B. 物體A的高度降低,θ角不變
C. 物體A的高度升高,θ角不變
D. 物體A的高度降低,θ角變大
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com