【題目】如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ= 37°角固定,M、P之間接電阻箱R,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B = 1T。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r,F(xiàn)從靜止釋放桿a b,測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,軌道足夠長且電阻不計。求:
(1)桿a b下滑過程中感應(yīng)電流的方向及R=0時最大感應(yīng)電動勢E的大小;
(2)金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;
(3)當(dāng)R = 1Ω時,求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。
【答案】(1)方向從b → a (或aMPba) 4V (2)m = 2/3kg,r =2Ω (3)0.25J
【解析】(1)桿中電流方向從b → a (或aMPba) ,由圖可知,當(dāng)R = 0 時,桿最終以v = 2 m/s勻速運動,產(chǎn)生電動勢E = BLv , E = 4V
(2)設(shè)最大速度為v,桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E = BLv , 由閉合電路的歐姆定律: ,桿達(dá)到最大速度時滿足mgsinθ-BIL=0 ,
解得
由圖像可知:斜率為
縱截距為v0=2m/s,得到: ,
解得:m = 2/3kg,r =2Ω。
⑶由題意:E = BLv; 得 ,
由動能定理得W = , 解得:W = 0.25J
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【題目】(1)某同學(xué)要進(jìn)行探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗,請在下面列出的實驗器材中,選出本實驗中不需要的器材填在橫線上(填編號)___________。
①打點計時器
②天平
③低壓交流電源
④低壓直流電源
⑤細(xì)繩和紙帶
⑥鉤碼和小車
⑦秒表
⑧一端有滑輪的長木板
⑨刻度尺
(2)某同學(xué)利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況,實驗中獲得一條紙帶,如圖所示,其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出。已知所用電源的頻率為50HZ,則打A點時小車運動的速度vA=_______m/s,小車運動的加速度a=_______m/s2。(結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O點,初始時刻小球靜止于P點。第一次小球在水平拉力F作用下,從P點緩慢地移動到Q點,此時輕繩與豎直方向夾角為θ,張力大小為T1;第二次在水平恒力F′作用下,從P點開始運動并恰好能到達(dá)Q點,至Q點時輕繩中的張力大小為T2,不計空氣阻力,重力加速度為g,關(guān)于這兩個過程,下列說法中正確的是( )
A. 第一個過程中,拉力F在逐漸變大,且最大值一定大于F′
B. 兩個過程中,輕繩的張力均變大
C. ,
D. 第二個過程中,重力和水平恒力F′的合力的功率的變化是增大、減小、增大、減小
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【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù).已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖乙所示,圖中標(biāo)出了五個連續(xù)點之間的距離.
甲 乙
(1)物塊下滑時的加速度a=________ m/s2,打C點時物塊的速度v=________ m/s.
(2)已知重力加速度大小為g,為求出動摩擦因數(shù),還必須測量的物理量是________(填正確答案標(biāo)號).
A.物塊的質(zhì)量 B.斜面的高度 C.斜面的傾角
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【題目】在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法和思路,以下關(guān)于所用研究方法或思路的敘述正確的是
A. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法
B. 根據(jù)速度定義式,當(dāng)非常非常小時, 就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了極限思想方法
C. 伽利略對落體問題的研究思路是:問題→猜想→實驗驗證→數(shù)學(xué)推理→合理外推→得出結(jié)論
D. 在推導(dǎo)勻變速運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用了類比法
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【題目】一只氣球以10m/s的速度勻速上升,某時刻在氣球正下方距氣球s0=6m處有一小石子以20m/s的初速度豎直上拋,則下述正確的是(g取10m/s2,不計空氣阻力)
A. 石子能追上氣球
B. 石子追不上氣球
C. 若氣球上升速度為9m/s,其余條件不變,則石子在拋出后1s末追上氣球
D. 若氣球上升速度為7m/s,其余條件不變,則石子到達(dá)最高點時,恰追上氣球
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【題目】下列說法中正確的是( ) (填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A. 同種物質(zhì)在不同條件下所生成的晶體的微粒都按相同的規(guī)則排列
B. 熱量可以從高溫物體向低溫物體傳遞,也可以從低溫物體向高溫物體傳遞
C. 懸浮在液體中的微粒越小,在某一瞬間與它相撞的液體分子數(shù)越少,布朗運動越明顯
D. 在理想氣體的等壓壓縮的過程中,外界可能對氣體做功使氣體的內(nèi)能增加
E. 當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時,水中還會有水分子飛出水面
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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m的兩個小球A和B,中間用輕質(zhì)桿相連,在桿的中點O處有一固定轉(zhuǎn)動軸,把桿置于水平位置后釋放,在B球順時針擺動到最低位置的過程中(不計一切摩擦)( )
A. B球的重力勢能減少,動能增加,B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. A球的重力勢能增加,動能也增加,A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒
C. A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D. A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒
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