【題目】如圖所示,AD與A1D1為水平放置的無限長平行金屬導(dǎo)軌,DC與D1C1為傾角為的平行金屬導(dǎo)軌,兩組導(dǎo)軌的間距均為l=1.5m,導(dǎo)軌電阻忽略不計.質(zhì)量為m1=0.35kg、電阻為R1=1的導(dǎo)體棒ab置于傾斜導(dǎo)軌上,質(zhì)量為m2=0.4kg、電阻為R2=0.5的導(dǎo)體棒cd置于水平導(dǎo)軌上,輕質(zhì)細(xì)繩跨過光滑滑輪一端與cd的中點相連、另一端懸掛一輕質(zhì)掛鉤.導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=2T.初始時刻,棒ab在傾斜導(dǎo)軌上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)
(1)求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù);
(2)在輕質(zhì)掛鉤上掛上物體P,細(xì)繩處于拉伸狀態(tài),將物體P與導(dǎo)體棒cd同時由靜止釋放,當(dāng)P的質(zhì)量不超過多大時,ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)?(導(dǎo)體棒cd運動過程中,ab、cd一直與DD1平行,且沒有與滑輪相碰.)
(3)若P的質(zhì)量取第(2)問中的最大值,由靜止釋放開始計時,當(dāng)t=1s時cd已經(jīng)處于勻速直線運動狀態(tài),求在這1s內(nèi)ab上產(chǎn)生的焦耳熱為多少?
【答案】(1) (2)1.5kg (3)8.4J
【解析】(1)對ab棒,由平衡條件得
解得(或0.75)
(2)當(dāng)P的質(zhì)量最大時,P和cd的運動達(dá)到穩(wěn)定時,P和cd一起做勻速直線運動,ab處于靜止?fàn)顟B(tài),但摩擦力達(dá)到最大且沿斜面向下。設(shè)此時電路中的電流為I
對ab棒,由平衡條件得
沿斜面方向:
垂直于斜面方向:
或水平方向:
豎直方向:
對cd棒,設(shè)繩中的張力為T,由平衡條件得
對P,由平衡條件得
聯(lián)立以上各式得:
故當(dāng)P的質(zhì)量不超過1.5Kg時,ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)
(3)設(shè)P勻速運動的速度為v,由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得Blv=I(R1+R2)
得v=2m/s)
對P、棒cd,由牛頓第二定律得
兩邊同時乘以,并累加求和,可得
解得m
對P、ab棒和cd棒,由能量守恒定律得,解得
在這1s內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱為
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑絕熱氣缸,氣缸下面有加熱裝置。開始時整個裝置處于平衡狀態(tài),缸內(nèi)理想氣體Ⅰ、Ⅱ兩部分高度均為,溫度比為。已知話塞A導(dǎo)熱、B絕熱,A、B質(zhì)量均為m、橫截面積為S,外界大氣強為保持不變,環(huán)境溫度保持不變,F(xiàn)對氣體Ⅱ緩慢加熱,當(dāng)A上開h時停止加熱,求:
①此時氣體的溫度;
②若在活塞A上逐漸添加鐵砂,當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于m時,氣體Ⅰ的高度。
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【題目】圖示為氫原子的能級圖,現(xiàn)有大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷,并輻射出光子。下列說法正確的是
A. 該群氫原子向低能級躍遷時,最多可能輻射出6種不同頻率的光
B. 該群氫原子向低能級躍遷時,輻射出光子能量的最大值為0.85eV
C. 該群氫原子由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光頻率最高
D. 若由n=3能級躍遷到n=2能級產(chǎn)生的光能使某種金屬逸出光電子,則由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光也一定能使該種金屬逸出光電子
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,空間區(qū)域I、II有勻強電場和勻強磁場,MN、PQ為理想邊界,I區(qū)域豎直方向的寬度為d,Ⅱ區(qū)域豎直方向的寬度足夠大.勻強電場方向豎直向上,Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B、方向分別水平向里和向外.一個質(zhì)量為m,電何量為q的帶電小球從磁場上方的O點由靜止開始下落,進(jìn)入復(fù)合場后,恰能做勻速圓周運動.已知重力加速度為g.
(1)試判斷小球的電性,并求出電場強度E的大。
(2)若帶電小球運動一定時間后恰能回到O點,求它下落時距MN的高度h;
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量分布均勻、半徑為R的光滑半圓形金屬槽,靜止在光滑的水平面上,左邊緊靠豎直墻壁。一質(zhì)量為m的小球從距金屬槽上端R處由靜止下落,恰好與金屬槽左端相切進(jìn)入槽內(nèi),且剛好能到達(dá)金屬槽右端最高點,重力加速度為g,不計空氣阻力。求:
(1)小球第一次到達(dá)最低點時對金屬槽的壓力大;
(2)整個過程豎直墻壁對金屬槽的沖量和金屬槽的質(zhì)量大小。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量相等的三個物塊A、B、C,A與天花板之間、B與C之間均用輕彈簧相連,A與B之間用細(xì)繩相連,當(dāng)系統(tǒng)靜止后,突然剪斷A、B間的細(xì)繩,則此瞬間A、B、C的加速度分別為(取向下為正)( )
A. -g、2g、0 B. -2g、2g、0 C. 0、2g、0 D. -2g、g、g
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【題目】如圖,甲是錄音機錄音電路原理圖,乙是研究自感現(xiàn)象實驗電路圖,丙是光電傳感火災(zāi)報警器的部分電路圖,丁圖是電容式話筒電路原理圖,下列說法正確的是( )
A.甲圖中錄音機錄音時,由于話筒的聲電轉(zhuǎn)換,線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場
B.乙圖電路開關(guān)斷開瞬間,燈泡會突然閃亮一下,并在開關(guān)處產(chǎn)生電火花
C.丙圖電路中,當(dāng)有煙霧進(jìn)入罩內(nèi)時,光電三極管上就會因煙霧的散射而有光的照射,表現(xiàn)出電阻的變化
D.丁圖電路中,根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,聲波的振動會在電路中產(chǎn)生變化的電流
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【題目】如圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈,與滑動變阻器、電池構(gòu)成閉合電路,a、b、c為三個閉合金屬圓環(huán),假定線圈產(chǎn)生的磁場全部集中在鐵芯內(nèi),則當(dāng)滑動變阻器的滑片左、右滑動時,能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是( )
A. .a、b、c三個環(huán)
B. b、c兩個環(huán)
C. a、c兩個環(huán)
D. a、b兩個環(huán)
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【題目】如圖(甲)為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′按如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動,線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。 在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖(乙)所示正弦規(guī)律變化。(取π=3.14) 求:
(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值;
(2)從t=0時刻開始計時,線圈轉(zhuǎn)過600時線圈中感應(yīng)電流瞬時值及回路中的電流方向;
(3)電路中交流電壓表的示數(shù);
(4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中,通過線圈的電量和整個回路的焦耳熱。
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