【題目】如圖所示,質(zhì)量m=0.2kg的足夠長(zhǎng)“U”形金屬導(dǎo)軌abcd放置在傾角θ=37°的光滑絕緣斜面上,導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)L=1m,電阻R=0.5Ω,其余電阻不計(jì)。另一質(zhì)量和電阻與導(dǎo)軌均相同的導(dǎo)體棒PQ垂直放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,其左下側(cè)有兩個(gè)固定于斜面的光滑絕緣立柱。以ef為界,下側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿斜面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T,上側(cè)磁場(chǎng)B′方向垂直斜面向上。初始bcfe構(gòu)成與正方形,用輕質(zhì)細(xì)線跨過理想定滑輪將bc段中點(diǎn)與與質(zhì)量為M的重物相連,細(xì)線伸直時(shí)與導(dǎo)軌bc段垂直,F(xiàn)將重物由靜止釋放。(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin37°=0.6,g取10m/s2)
(1)若M=0.3kg,且B′=B=1T,求導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)獲得的最大速度
(2)若M=0.3kg,且B′=B=1T,在導(dǎo)軌開始運(yùn)動(dòng)至獲得最大速度的過程中,棒PQ產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.15J,通過棒點(diǎn)的電荷量q=1.5C,求此過程中因摩擦增加的內(nèi)能△E.
(3)若M=0.1kg,且B′變化規(guī)律為Bt=kt(k=2T/s),求經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間金屬導(dǎo)軌開始滑動(dòng);
【答案】(1) ;(2) ≈2.3J;(3)t=0.4s
【解析】
(1) 導(dǎo)軌的速度最大時(shí),有:
代入數(shù)據(jù)解得:;
(2) 導(dǎo)軌從剛開始運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中,由能量守恒定律得:
而,其中
平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
聯(lián)立解得:
(3) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,電路中的電動(dòng)勢(shì):
感應(yīng)電流:
經(jīng)過時(shí)間t,磁感應(yīng)強(qiáng)度:
金屬導(dǎo)軌受到的安培力:
摩擦力:
當(dāng) 時(shí),金屬導(dǎo)軌剛剛要發(fā)生移動(dòng),聯(lián)立解得:。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),某同學(xué)先按圖1對(duì)彈簧甲進(jìn)行探究,然后把原長(zhǎng)相同的彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來按圖2進(jìn)行探究.在彈性限度內(nèi),將質(zhì)量為m=50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,分別測(cè)得圖1、圖2中彈簧的長(zhǎng)度L1、L2如下表所示.
鉤碼個(gè)數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 |
L1/cm | 36.05 | 38.04 | 40.02 | 42.01 |
L2/cm | 29.32 | 29.65 | 29.97 | 30.30 |
已知重力加速度g=9.8m/s2,要求盡可能多的利用測(cè)量數(shù)據(jù),計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)k1=______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).由表中數(shù)據(jù)計(jì)算出彈簧乙的勁度系數(shù)k2=______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程,圖中橫軸表示時(shí)間t,縱軸表示溫度T,從圖中可以確定的是( )
A. 晶體和非晶體均存在固定的熔點(diǎn)
B. 曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)
C. 曲線M的ab段、曲線N的ef段均表示固態(tài)
D. 曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態(tài)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、負(fù)線圈的匝數(shù)比為5:1,V、R和L分別是電壓表、定值電阻和電感線圈,D1、D2均為燈泡.已知原線圈兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化,下列說法正確的是
A. 電壓表示數(shù)為62.2V
B. 電壓u的瞬時(shí)表達(dá)式u=311sin100πtV
C. 僅增大電壓u的頻率,電壓表示數(shù)增大
D. 僅增大電壓u的頻率,D1亮度不變,D2變暗
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,有兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量和厚度的活塞M、N,將兩部分理想氣體A、B封閉在絕熱汽缸內(nèi),溫度均是27 ℃。M活塞是導(dǎo)熱的,N活塞是絕熱的,均可沿汽缸無摩擦地滑動(dòng),已知活塞的橫截面積均為S=2 cm2,初始時(shí)M活塞相對(duì)于底部的高度為h1=27 cm,N活塞相對(duì)于底部的高度為h2=18 cm。現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1 kg的小物體放在M活塞的上表面,活塞下降。已知大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105 Pa。(g=10 m/s2)
(1)求下部分氣體的壓強(qiáng)大小;
(2)現(xiàn)通過加熱絲對(duì)下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱,使下部分氣體的溫度變?yōu)?/span>127 ℃,求穩(wěn)定后活塞M、N距離底部的高度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在某交流電路中,有一正在工作的變壓器,原副線圈匝數(shù)分別為n1=600,n2=120,電源電壓U1=220V,原線圈中串聯(lián)一個(gè)0.2A的保險(xiǎn)絲,為了保證保險(xiǎn)絲不被燒壞,則( )
A .負(fù)載功率不超過44w
B .副線圈電流最大值不能超過1A
C .副線圈電流有效值不能超過1A
D .副線圈電流有效值不能超過0.2A
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖示為一定質(zhì)量的理想氣體等壓變化的p﹣T圖象.從A到B的過程,該氣體內(nèi)能 (選填“增大”、“減小”或“不變”)、 (選填“吸收”或“放出”)熱量.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一質(zhì)量為2kg的物體受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的a-t圖像如圖乙所示,t=0時(shí)其速度大小為2m/s,滑動(dòng)摩擦力大小恒為2N,則( )
A.在t=6s的時(shí)刻,物體的速度為18m/s
B.在0~6s時(shí)間內(nèi),合力對(duì)物體做的功為400J
C.在t=6s的時(shí)刻,摩擦力的功率為36W
D.在t=6s的時(shí)刻,拉力F的功率為200W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng),若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車的v-t圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )
A. t1時(shí)刻乙車從后面追上甲車
B. t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)
C. t1時(shí)刻兩車的速度剛好相等
D. 0到t1時(shí)間內(nèi),乙車的平均速度等于甲車的平均速度
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