【題目】如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,其寬度L=1m,一勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.50的電阻,質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.20的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,下滑過程中ab始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計,取g=10m/s2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響),則( )
A.通過金屬棒ab的電流方向由b到a
B.磁感應(yīng)強度B為0.01T
C.金屬棒ab在開始的6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為3.465J
D.金屬棒ab在開始的3.5s內(nèi)通過的電荷量為2.8C
【答案】D
【解析】
A.由右手定則可知,ab中的感應(yīng)電流由a流向b,故A錯誤;
B.由x-t圖象求得t=3.5s時金屬棒的速度為
金屬棒勻速運動時所受的安培力大小為
而
,
聯(lián)立有
根據(jù)平衡條件得
代入數(shù)據(jù)解得
故B錯誤;
C.金屬棒ab在開始運動的6.0s內(nèi),金屬棒的重力勢能減小轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能和電路產(chǎn)生的焦耳熱。設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,根據(jù)能量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得
Q=3.465J
則金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為
故C錯誤;
D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有
感應(yīng)電流
電荷量
聯(lián)立解得
又
則電量為
由圖可知金屬棒ab在開始的3.5s內(nèi)的位移x=19.6m,代入數(shù)據(jù)解得
q=2.8C
故D正確。
故選D。
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【題目】兩塊平行金屬板帶等量異號電荷,要使兩板間的電壓加倍,而板間的電場強度減半,可采用的辦法有( 。
A. 兩板的電量加倍,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
B. 兩板的電量加倍,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
C. 兩板的電量減半,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 兩板的電量減半,而距離變?yōu)樵瓉淼?倍
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【題目】在“測定金屬絲電阻率”的實驗中,需要測量的物理量有U、I、d、l:
(1)用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數(shù)如圖甲,則金屬絲的直徑為______mm.
(2)若用圖乙測金屬絲的電阻,則測量結(jié)果將比真實值______選填“偏大”或“偏小”
(3)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如圖丙、丁,則電壓表的讀數(shù)為______V,電流表的讀數(shù)為______A.
(4)請用直接測量的物理量寫出金屬絲電阻率的表達(dá)式:______________。
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【題目】如圖所示為氫原子的能級分布圖,一群處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時,可輻射不同頻率的光子,將輻射出的光子照射到逸出功為3.20eV某金屬表面,下列說法正確的是( )
A.可輻射4種不同頻率的光子
B.氫原子從n=5能級躍遷到n=4能級,輻射的光子頻率最大
C.輻射出的所有光子照射到該金屬表面,均能發(fā)生光電效應(yīng)
D.從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能的最大值為9.86eV
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【題目】如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2m的光滑圓形軌道,BC段為高h=5m的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.2kg的小球從A點由靜止開始下滑,離開B點做平拋運動,(g=10m/s2),求:
(1)小球在B點的速度;
(2)小球到達(dá)B點時對圓形軌道的壓力大。
(3)如果在BCD軌道上放置一個傾角θ=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距離B點有多遠(yuǎn)。如果不能,請說明理由。
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量M=2kg、長L=1.5m的木板靜止在光滑水平面上,在板右端靜止放置一可視為質(zhì)點的小滑塊,小滑塊質(zhì)量m=1kg,小滑塊與木板之間動摩擦因數(shù)=0.2。開始有水平恒力F作用在木板上然后撤去,木板運動情況如乙圖所示,g=10m/s2。則下列說法正確的是( )
A.恒力F大小為10NB.滑塊滑離木板時速度為
C.木板最終速度為3m/sD.第1s內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生熱量為2J
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【題目】如圖所示,平行直線表示電場線,但未標(biāo)方向,帶電為+10-2C的微粒在電場中只受電場力作用,由A點移到B點,動能損失0.1J,若A點電勢為-10V,則( )
A. B點的電勢為10伏
B. 電場線方向從右向左
C. 微粒的運動軌跡可能是軌跡1
D. 微粒的運動軌跡可能是軌跡2
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【題目】宇宙中有一孤立星系,中心天體周圍有三顆行星,如圖所示。中心天體質(zhì)量遠(yuǎn)大于行星質(zhì)量,不考慮行星之間的萬有引力,三顆行星的運動軌道中,有兩個為圓軌道,半徑分別為r1、r3,一個為橢圓軌道,半長軸為a,a=r3 。在Δt時間內(nèi),行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過的面積分別為S2、S3;行星Ⅰ的速率為v1、行星Ⅱ在B點的速率為v2B、行星Ⅱ在E點的速率為v2E、行星Ⅲ的速率為v3,下列說法正確的是( )
A.S2=S3
B.行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等
C.行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時的向心加速度大小相等
D.v3< v 1< v 2E< v 2B
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【題目】如圖所示,光滑水平面上有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧,左端固定,質(zhì)量為mA=1kg的光滑A緊靠彈簧右端(不栓接),彈簧的彈性勢能為Ep=32J。質(zhì)量為mB=1kg的槽B靜止在水平面上,內(nèi)壁間距L=0.6m,槽內(nèi)放有質(zhì)量為mc=2kg的滑塊C(可視為質(zhì)點),C到左端側(cè)壁的距離d=0.1m,槽與滑塊C之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,F(xiàn)釋放彈簧,滑塊A離開彈簧后與槽B發(fā)生正碰并粘在一起。A、B整體與滑塊C發(fā)生碰撞時,A、B整體與滑塊C交換速度。(g=10m/s2)求
(1)從釋放彈簧,到B與C第一次發(fā)生碰撞,整個系統(tǒng)損失的機械能;
(2)從槽開始運動到槽和滑塊C相對靜止經(jīng)歷的時間。
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