【題目】如圖甲所示,空間存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場,有兩條平行的長直導(dǎo)軌MN、PQ處于同水平面內(nèi),間距L=0.2m,左端連接阻值R=0.4Ω的電阻。質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。從t=0時刻開始,通過一小型電動機(jī)對棒施加一個水平向右的牽引力,使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌方向做加速運(yùn)動,此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。除R以外其余部分的電阻均不計,取重力加速度大小g=10m/s2。若電動機(jī)保持恒定功率輸出,棒的v-t如圖乙所示(其中OA是曲線,AB是水平直線),已知0~10s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=30J,則求:
(1)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時牽引力大;
(2)導(dǎo)體棒從靜止開始達(dá)到最大速度vm時的位移大小。
【答案】(1)0.45N;(2)50m
【解析】
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度后,所受合外力為零,沿導(dǎo)軌方向有
F-F安-f=0
摩擦力
f=μmg=0.2×0.1×10=0.2N
感應(yīng)電動勢
E=BLvm
感應(yīng)電流
安培力
此時牽引力
F=F安+f=0.45N
(2)變力做功問題不能用功的定義式,在0~10s內(nèi)牽引力是變力但功率恒定,可根據(jù)能量守恒定律求解;
電動機(jī)的功率
P=Fvm=0.45×10=4.5W
電動機(jī)消耗的電能等于導(dǎo)體棒的動能、克服安培力做功產(chǎn)生的焦耳熱與克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能之和,有
解得位移
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點(diǎn),且兩者固定不動,一長L為0.8m的細(xì)繩,一端固定于O點(diǎn),另一端系一個質(zhì)量m1為0.2kg的球.當(dāng)球在豎直方向靜止時,球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱?現(xiàn)將球提起使細(xì)繩處于水平位置時無初速釋放 .當(dāng)球m1擺至最低點(diǎn)時,恰與放在桌面上的質(zhì)量m2為0.8kg的小鐵球正碰,碰后m1小球以2m/s的速度彈回,m2將沿半圓形軌道運(yùn)動,恰好能通過最高點(diǎn)D。g=10m/s,求
①m在圓形軌道最低點(diǎn)C的速度為多大?
②光滑圓形軌道半徑 R應(yīng)為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩輛汽車沿平直公路同向勻速行駛,甲車在乙車前面,它們之間相距20m,速度均為某時刻,甲車剎車作勻減速直線運(yùn)動,加速度大小為而乙一直做勻速直線運(yùn)動.從此時刻起,求:
(1)甲車經(jīng)過多長時間停止運(yùn)動?
(2)當(dāng)甲車靜止時,甲、乙兩輛汽車之間的距離為多大?
(3)從甲開始剎車時計時,經(jīng)多長時間兩車相遇?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年1月5日12時,全長米的“復(fù)興號”G9次列車從北京南站16站臺準(zhǔn)時發(fā)車,于16時36分抵達(dá)上海虹橋站。已知“復(fù)興號”G9次列車運(yùn)行時的速度可達(dá)到,下列說法正確的是
A.北京南站到上海虹橋站的距離為1600km
B.題述中“”是G9次列車運(yùn)行的平均速度
C.“復(fù)興號”G9次列車任何情況下都不能被視為質(zhì)點(diǎn)
D.題述中“12時”“16時36分”指的都是時刻
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路,不計圓形金屬線圈導(dǎo)線的電阻線圈內(nèi)存在一個方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場Bt。電阻R兩端并聯(lián)一對平行金屬板M、N,兩板間距為d,N板有側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)O在N板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界OA和y軸的夾角∠AOy=45°,AOx區(qū)域?yàn)闊o場區(qū)。在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計重力),經(jīng)過N板的小孔,從點(diǎn)Q(0,)垂直y軸進(jìn)入第一象限,經(jīng)OA上某點(diǎn)離開磁場,最后垂直x軸離開第一象限。求∶
(1)平行金屬板M、N獲得的電壓U;
(2)yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”,對于這個研究過程,下列說法正確的是()
A.斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用,便于測量小球運(yùn)動的路程
B.斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用,便于運(yùn)動時間的測量
C.通過對斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計算,直接得到落體運(yùn)動的規(guī)律
D.根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到落體的運(yùn)動規(guī)律
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,物體P以一定的初速度v沿光滑水平面向右運(yùn)動,與一個右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞,并被彈簧反向彈回.若彈簧在被壓縮過程中始終遵守胡克定律,那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個過程中( )
A. P的加速度大小不斷變化,方向也不斷變化
B. P的加速度大小不斷變化,但方向只改變一次
C. P的加速度大小不斷變化,當(dāng)加速度數(shù)值最大時,速度最小
D. 有一段過程,P的加速度逐漸增大,速度也逐漸增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲精確測量某電阻的阻值,可使用的器材有:
被測電阻Rx,阻值約20Ω左右
電流表A1(量程0.4A,內(nèi)阻r1約為0.5Ω)
電流表A2(量程0.1A,內(nèi)阻)
電流表A3(量程3.0A,內(nèi)阻r3約為0.1Ω)
各種規(guī)格的定值電阻R0若干
滑動變阻器R1(阻值0~5.0Ω);滑動變阻器R2(阻值0~1000.0Ω)
電源E(電動勢3V,內(nèi)阻不計)
開關(guān)S;導(dǎo)線若干。
(1)某同學(xué)設(shè)計了測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示,①中應(yīng)選用元件_____,②中應(yīng)選用元件_____,滑動變阻器應(yīng)選用元件______;
(2)為了便于操作、測量準(zhǔn)確,定值電阻R0應(yīng)選用下列的_______;
A.5Ω B.10Ω C.20Ω D.30Ω
(3)閉合開關(guān)S調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,電流表①中示數(shù)設(shè)為I1,電流表②中示數(shù)設(shè)為I2,則被測電阻的阻值為:__________(用已知和測量的物理量的符號表示)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】長度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn),另一端各系一個質(zhì)量相同的小球,使它們在同一水平面內(nèi)作圓錐擺運(yùn)動,如圖所示, 則兩個圓錐擺相同的物理量是( )
A. 周期
B. 線速度的大小
C. 向心力
D. 繩的拉力
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