【題目】如圖甲所示,平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,兩導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)軌左端M、P間接有一阻值R=0.2Ω的定值電阻,其余電阻不計(jì)。導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.1kg,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放在距離左端為d=1m處。整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,t=0時(shí)刻,磁場(chǎng)方向豎直向上,此后,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,不考慮感應(yīng)電流對(duì)磁場(chǎng)的影響。t=2s前導(dǎo)體棒ab保持靜止,t=2s時(shí)垂直導(dǎo)體棒ab施加一水平方向的外力F,使ab棒從靜止開始向右做加速度a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知外力作用后3s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q=4.05J。求:
(1)t=1s時(shí),通過導(dǎo)體棒ab電流I的大小和方向;
(2)t=1s時(shí),導(dǎo)體棒ab受到的摩擦力Ff;
(3)t=2s到t=5s時(shí)間內(nèi)通過電阻的電量q;
(4)t=2s到t=5s時(shí)間內(nèi)外力F做的功WF。
【答案】(1)0.25A,方向;(2), 方向:水平向右;(3);(4)
【解析】
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小,從而求出電流大小,再由于導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)求出摩擦力大;通過掃過的面積求出流過某截面的電荷量,最后根據(jù)能量守恒求出拉力做的功。
(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小
=0.05V
根據(jù)歐姆定律,得
由楞次定律可知,感應(yīng)電流方向
(2)由于導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài),因此
求得
方向:水平向右
(3)導(dǎo)體棒的位移
流過某截面的電荷量
代入數(shù)據(jù),得
(4)滑動(dòng)摩檫力做功
安培力做功
又由于運(yùn)動(dòng)速度
根據(jù)動(dòng)能定理
整理得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一條帶有豎直圓軌道的長(zhǎng)軌道水平固定,底端分別與兩側(cè)的直軌道相切,半徑R=0.5m。物塊A以v0=10m/s的速度滑入圓軌道,滑過最高點(diǎn)N,再沿圓軌道滑出,P點(diǎn)左側(cè)軌道光滑,右側(cè)軌道與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.4,A的質(zhì)量為m=1kg(A可視為質(zhì)點(diǎn)) ,求:
(1)物塊經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)物塊經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)豎直軌道的作用力;
(3)物塊最終停止的位置。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x=4m,以v0=2m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn).今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處,已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2.由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng),會(huì)在傳送帶上留下劃痕.則小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中( )
A. 小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是s
B. 小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25s
C. 劃痕長(zhǎng)度是4m
D. 劃痕長(zhǎng)度是0.5m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】自行車速度計(jì)利用霍爾元件獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率,如圖甲所示,自行車前輪上安裝一塊磁鐵,輪子每轉(zhuǎn)一圈,這塊磁鐵就靠近霍爾元件一次,霍爾元件會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖,當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí),霍爾元件內(nèi)做定向運(yùn)動(dòng)的自由電子將在磁場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),最終使霍爾元件的前后表面上出現(xiàn)電勢(shì)差,即為霍爾電勢(shì)差。下列說法正確的是( )
A.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小
B.圖乙中,a、b兩端分別與霍爾元件前后兩表面相連,a的電勢(shì)小于b的電勢(shì)
C.若磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小,則霍爾電勢(shì)差一定減小
D.如果長(zhǎng)時(shí)間不更換霍爾元件的供電電源,霍爾電勢(shì)差將減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中,虛線為等勢(shì)面,甲、乙兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為acb、adb曲線,兩粒子在a點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能,重力不計(jì).則下列說法不正確的是( )
A. 甲、乙兩粒子帶異種電荷
B. 兩粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能
C. 甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能
D. 甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1×104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng).在場(chǎng)中有一個(gè)半徑為R=2 m的光滑圓環(huán),環(huán)內(nèi)有兩根光滑的弦AB和AC,A點(diǎn)所在的半徑與豎直直徑BC成角.質(zhì)量為0.04 kg的帶電小球由靜止從A點(diǎn)釋放, 沿弦AB和AC到達(dá)圓周的時(shí)間相同.現(xiàn)去掉弦AB和AC,給小球一個(gè)初速度讓小球恰能在豎直平面沿環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),取小球圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn),下列說法正確的是(,g=10 m/s2)( )
A. 小球所帶電量為q=3.6×10-5 C
B. 小球做圓周過程中動(dòng)能最小值是0.5 J
C. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)從B到A的過程中機(jī)械能逐漸減小
D. 小球做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中對(duì)環(huán)的最大壓力是3.0N
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【題目】如圖所示,一條細(xì)線一端與地板上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與小球A相連,定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的 點(diǎn),細(xì)線 與豎直方向夾角為 ,則( )
A. 無論物體B在地板上向左移還是向右移,只要距離足夠小, 角都將不變
B. 如果將物體B在地板上向右移動(dòng)少許,B對(duì)地面的壓力將增大
C. 增大小球A的質(zhì)量,B對(duì)地面的摩擦力將增大
D. 懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力可能等于小球A的重力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了讓乘客乘車更為舒適,某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖所示。當(dāng)此車減速上坡時(shí)(僅考慮乘客與水平面之間的作用),則乘客( )
A.受到向后(水平向左)的摩擦力作用B.處于超重狀態(tài)
C.不受摩擦力的作用D.所受合力豎直向上
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)完全相同的小燈泡。下列說法正確的是( 。
A.接通開關(guān)S瞬間,A燈先亮,B燈不亮
B.接通開關(guān)S后,B燈慢慢變亮
C.開關(guān)閉合穩(wěn)定后,突然斷開開關(guān)瞬間,A燈立即熄滅、B燈閃亮一下
D.開關(guān)閉合穩(wěn)定后,突然斷開開關(guān)瞬間,A燈、B燈都閃亮一下
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