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【題目】如圖甲所示,平行光滑金屬導軌MN、PQ之間距離L=0.5m,所在平面與水平面成θ=37o角,M、P兩端接有阻值為R=0.8Ω的定值電阻。質量為m=0.5kg、阻值為r=0.2Ω的金屬棒ab垂直導軌放置,其它部分電阻不計。整個裝置處在磁感應強度為B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向上。從t=0時刻開始ab棒受到一個平行于導軌向上的外力F作用,由靜止開始沿導軌向上運動,運動中棒始終與導軌垂直,且接觸良好,ab棒受到的安培力的大小隨時間變化的圖像如圖乙所示(t1=2s時,安培力F1=2N)。求:

1t=2s末金屬棒兩端電壓Uab;

2)從t=0t=2s過程中通過電阻R橫截面上的電量q;

3t=2s末電路熱功率P與拉力的瞬時功率P之比。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析:寫出導體棒ab受安培力的表達式,結合圖象根據閉合電路歐姆定律即可求出t=2s末金屬棒兩端電壓Uab;根據即可求出電荷量;分別根據求出相應的功率,即可得出功率之比。

1導體棒ab受安培力:

F=2N,v=2m/s

感應電動勢:E=BLv=2V

可得金屬棒兩端電壓為:Uab=V

2)由安培力的大小隨時間變化的圖象可知,速度為:v=at

由閉合電路歐姆定律可得電流為:

02s平均電流

可得電荷量為

(3)2s末的瞬時電流為

熱功率為:

對導體棒ab

解得:

拉力F功率為:

所以t=2s時電路熱功率P與拉力的瞬時功率P之比4:11

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示圖中兩條平行虛線間存有勻強磁場,虛線間的距離為2L,磁場方向垂直紙面向里.abcd是位于紙面內的梯形閉合線圈,adbc間的距離為2L且均與ab相互垂直,ad邊長為2L,bc邊長為3L,t=0時刻c點與磁場區(qū)域左邊界重合現(xiàn)使線圈以恒定的速度沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域,a→b→c→d→a方向的感應電流為正,則在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中,線圈中感應電流Iab間電勢差Uab隨位移x變化的關系圖線可能是

A. B.

C. D.

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【題目】用回旋加速器分別加速某一元素的一價正離子和二價正離子,粒子開始釋放的位置均在A點,加速電壓相同,則關于一價正離子和二價正離子的加速,下列說法不正確的是( 。

A. 獲得的最大速度之比為1:2

B. 獲得的最大動能之比為1:4

C. 加速需要的交變電壓的頻率之比為2:1

D. 經加速電場加速的次數之比為1:2

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【題目】如圖所示,豎直平面內放一直角桿,桿的各部分均光滑,水平部分套有質量為mA=3kg的小球A,豎直部分套有質量為mB=2kg的小球B,A、B之間用不可伸長的輕繩相連。在水平外力F的作用下,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),且,,重力加速度g=10m/s2.

(1)求水平拉力F的大小和水平桿對小球A彈力的大小;

(2)若改變水平力F大小,使小球A由靜止開始,向右做加速度大小為4.5m/s2的勻加速面線運動,求經過拉力F所做的功.

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【題目】2018年我國將實施探月工程第三期任務,將發(fā)射嫦娥五號月球探測器,她是我國首個能夠在地球以外的其他星體上實現(xiàn)降落并自動返回的探測器,她將在月球上降落并實施采集月球樣品的任務。如圖所示為嫦娥五號降落月面的過程示意圖,設月球半徑為R,假設嫦娥五號探測器在距月球表面高度為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運動,運行周期為T,到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道II,到達軌道的近月點B時,再次點火進入近月軌道III繞月做勻速圓周運動,最后將實施降落月球表面任務,已知引力常量為G,則下列說法正確的是

A. 月球的質量可表示為

B. 嫦娥五號A、B點變軌過程中動能均增大

C. 嫦娥五號探測器在軌道III和軌道II上的周期均小于T

D. 嫦娥五號探測器從遠月點A向近月點B運動的過程中,速度變小

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【題目】當月球到達近地點又正好是滿月時,月亮看起來比平時大14%、亮30%,這時就稱為超級月亮。2017123日出現(xiàn)了2017年的第一次也是最后一次超級月亮。如圖所示是月球繞地球運動的示意圖,已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,月球在遠地點距地面的高度為h1,近地點距地面的高度為則下列說法正確的是

A. 地心與月心的連線在相同時間內掃過相同的面積

B. 月球在遠地點的速度大于

C. 月球在遠地點和近地點的速率比為

D. 月球在遠地點和近地點加速度大小的比為

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【題目】空間存在一靜電場,電場中的電勢x的變化規(guī)律如圖所示,下列說法正確的是( )

A. x=4m處電場強度可能為零

B. x=4m處電場方向一定沿x軸正方向

C. 電荷量為e的負電荷沿x軸從0點移動到x=6m,電勢能增大8eV

D. 沿x軸正方向,電場強度先增大后減小

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【題目】如圖所示,一根足夠長的粗金屬棒MN固定放置,它的M端連一個定值電阻R,定值電阻的另一端連接在金屬軸O上,另外一根長為l的金屬棒ab,a端與軸O相連,b端與MN棒上的一點接觸,此時ab與MN間的夾角為。空間存在著方向垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B。現(xiàn)使ab棒以O為軸逆時針勻速轉動半周,角速度大小為ω,轉動過程中與MN棒接觸良好,兩金屬棒及導線的電阻都可忽略不計。

(1)求出電阻R中有電流存在的時間;

(2)求出這段時間內流過電阻R的總電量;

(3)寫出這段時間內電阻R兩端的電壓隨時間變化的關系式。

【答案】(1)

(2)

(3)

【解析】

試題分析:(1)當金屬桿轉動900時,電阻R上有電流,故時間為:;

(2)流過電阻R的總電量 ;

(3)當導體棒轉過角度時,由正弦定理,有,又,得

考點:法拉第電磁感應定律

型】解答
束】
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【題目】如圖甲所示,物塊AB的質量分別是mA=4.0kgmB=3.0kg。用輕彈簧拴接,放在光滑的水平地面上,物塊B右側與豎直墻相接觸。另有一物塊Ct=0時以一定速度向右運動,t=4s時與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開,物塊Cv-t圖像如圖乙所示。求:

(1)物塊C的質量 m C;

(2)從物塊 C A相碰到 B離開墻的運動過程中彈簧對A物體的沖量大小。

(3) B離開墻后的運動過程中彈簧具有的最大彈性勢能?

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【題目】如圖所示,豎直平面內有水平向左的勻強電場E,M點與N點在同一電場線上,兩個質量相等的帶正電荷的粒子,以相同的速度分別從M點和N點同時垂直進入電場,不計兩粒子的重力和粒子間的庫侖力。已知兩粒子都能經過P點,在此過程中,下列說法正確的

A. N點進入的粒子先到達P

B. M點進入的粒子先到達P

C. 粒子在到達P點的過程中電勢能都減小

D. M點進入的粒子的電荷量小于從N點進入的粒子的電荷量

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