【題目】如圖甲所示,兩根質(zhì)量均為0.1 kg完全相同的導體棒a、b,用絕緣輕桿相連置于由金屬導軌PQ、MN架設(shè)的斜面上.已知斜面傾角θ為53°,a、b導體棒的間距是PQ、MN導軌的間距的一半,導軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強磁場.當a、b導體棒沿導軌下滑時,其下滑速度v與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示.若a、b導體棒接入電路的電阻均為1 Ω,其他電阻不計,取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,試求:
(1)PQ、MN導軌的間距d;
(2)a、b導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù);
(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大。
【答案】(1)1.2m(2)0.083(3)0.83T
【解析】(1)由圖乙可知導體棒b剛進入磁場時a、b和輕桿所組成的系統(tǒng)做勻速運動,當導體棒a進入磁場后才再次做加速運動,因而b棒勻速運動的位移即為a、b棒的間距,依題意可得:
d=2vt=2×3×(0.6-0.4)m=1.2 m
(2)設(shè)進入磁場前導體棒運動的加速度為a,由圖乙得:
a==7.5 m/s2,因a、b一起運動,故可看作一個整體,其受力分析如圖所示.由牛頓第二定律得:
2mgsin θ-μ2mgcos θ=2ma
解得:μ=(gsin θ-a)/(gcos θ)=(10×0.8-7.5)/(10×0.6)=0.5/6=0.083
(3)當b導體棒在磁場中做勻速運動時,有:
2mgsin θ-μ2mgcos θ-BId=0
I=
聯(lián)立解得:B=0.83 T
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【題目】如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的小球,小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,已知桿與水平面之間的夾角θ<45°,當小球位于B點時,彈簧與桿垂直,此時彈簧處于原長,F(xiàn)讓小球自C點由靜止釋放,在小球滑到桿底端的整個過程中,關(guān)于小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能,下列說法正確的是( )
A. 小球的動能與重力勢能之和保持不變
B. 小球的動能與重力勢能之和先增大后減少
C. 小球的動能與彈簧的彈性勢能之和增加
D. 小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變
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【題目】如圖所示,在一水平光滑絕緣塑料板上有一環(huán)形凹槽,有一帶正電小球質(zhì)量為m、電荷量為q,在槽內(nèi)沿順時針做勻速圓周運動,現(xiàn)加一豎直向上的均勻變化的勻強磁場,且B逐漸增加,則( )
A. 小球速度變大
B. 小球速度變小
C. 小球速度不變
D. 以上三種情況都有可能
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m的滑塊A放在氣墊導軌上,B為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器B的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上,經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的速率-時間()圖象。整個裝置置于高度h可調(diào)節(jié)的斜面上,斜面長度為。
(1)現(xiàn)給滑塊A沿氣墊導軌向上的初速度,其圖線如圖乙所示。從圖線可得滑塊A上滑時的加速度大小_________(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
(2)若用此裝置來驗證牛頓第二定律,通過改變_______,可驗證力一定時,加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系;通過改變_________,可驗證質(zhì)量一定時,加速度與力成正比的關(guān)系(重力加速度g的值不變)。
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【題目】如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定在水平地面上,下端與水平地面在P點相切,一個質(zhì)量為2m的物塊B(可視為質(zhì)點)靜止在水平地面上,左端固定有輕彈簧,Q點為彈簧處于原長時的左端點,P、Q間的距離為R,PQ段地面粗糙、滑動摩擦因素為,Q點右側(cè)水平地面光滑,現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)從圓弧軌道的最高點由靜止開始下滑,重力加速度為g。求:
(1)物塊A沿圓弧軌道滑至P點時對軌道的壓力;
(2)彈簧被壓縮的最大彈性勢能(未超過彈性限度);
(3)物塊A最終停止位置到Q點的距離。
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【題目】如圖所示,一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結(jié)論正確的是( )
A. 感應(yīng)電流方向先逆時針,后順時針
B. CD段直線始終不受安培力
C. 感應(yīng)電動勢平均值E= Bav
D. 感應(yīng)電動勢平均值E= πBav
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【題目】在某次實驗中,物體拖動紙帶做勻加速直線運動,打點計時器所用的電源頻率為50Hz,實驗得到的一條紙帶如圖所示,紙帶上每相鄰的兩個計數(shù)點之間都有4個點未畫出按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點,實驗中用直尺量出各計數(shù)點到0點的距離如下圖所示單位:
①本實驗中相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是______s
②在計數(shù)點1所代表的時刻,紙帶運動的瞬時速度為______,物體的加速度______保留兩位有效數(shù)字
③該同學在測量的時候沒有將計數(shù)點5的數(shù)值記錄下來,根據(jù)前面的數(shù)值可以推算出計數(shù)點5到0點的距離為______cm.
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【題目】如圖,拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓練的一種有效方法如果某受訓者拖著輪胎在水平直道上跑了100m,那么下列說法正確的是
A. 輪胎受到地面的摩擦力做了負功 B. 輪胎受到的重力做了正功
C. 輪胎受到的拉力不做功 D. 輪胎受到地面的支持力做了正功
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【題目】如圖所示,光滑木板長1 m,木板上距離左端處放有一物塊,木板可以繞左端垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動,開始時木板水平靜止.現(xiàn)讓木板突然以一恒定角速度順時針轉(zhuǎn)動時,物塊下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度g=10m/s2,則木板轉(zhuǎn)動的角速度為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】設(shè)從開始到物塊砸在木板的末端,木板轉(zhuǎn)過的角度為α,則有,,所以物塊下落的高度,由,得物塊下落時間為,所以木板轉(zhuǎn)動的角速度,選項B正確.
【題型】單選題
【結(jié)束】
151
【題目】如圖所示,光滑絕緣水平面上有質(zhì)量分別為m和3m的小球A、B,兩小球帶等量異種電荷.水平外力F作用在小球B上,當兩小球A、B間的距離為L時,兩小球保持相對靜止.若僅將作用在小球B上的外力的大小改為,要使兩小球保持相對靜止,兩小球A、B間的距離為( )
A. 2L B. 3L C. D.
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