【題目】如圖所示,一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的電阻.一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=0.1 Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T.金屬棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以a=2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動,當(dāng)金屬棒的位移x=9 m時(shí)撤去外力,金屬棒繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下來,已知撤去外力前、后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2=2∶1.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì),金屬棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.求:
(1)金屬棒在勻加速運(yùn)動過程中,通過電阻R的電荷量q;
(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2;
(3)外力做的功WF.
【答案】(1)4.5C
(2)1.8J
(3)5.4J
【解析】試題分析:(1)設(shè)金屬棒勻加速運(yùn)動的時(shí)間為,回路的磁通量的變化量為,回路中的平均感應(yīng)電動勢為,由法拉第電磁感應(yīng)定律得①其中②
設(shè)回路中的平均電流為,由閉合電路歐姆定律得③則通過電阻R的電荷量為④
聯(lián)立①②③④式,得代入數(shù)據(jù)得
(2)設(shè)撤去外力時(shí)金屬棒的速度為v,對于金屬棒的勻加速運(yùn)動過程,由運(yùn)動學(xué)公式得⑤
設(shè)金屬棒在撤去外力后的運(yùn)動過程中安培力所做的功為W,由動能定理得⑥
撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱⑦
聯(lián)立⑤⑥⑦式,代入數(shù)據(jù)得⑧
(3)由題意知,撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比,可得⑨
在金屬棒運(yùn)動的整個(gè)過程中,外力F克服安培力做功,由功能關(guān)系可知⑩
由⑧⑨⑩式得.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某研究小組設(shè)計(jì)了一種“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案.如圖所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切),B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).
第一次實(shí)驗(yàn),如圖(a)所示,將滑槽末端與桌面右端M對齊并固定,讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P點(diǎn),測出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1;
第二次實(shí)驗(yàn),如圖(b)所示,將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定,讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P′點(diǎn),測出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2.
(1)在第二次實(shí)驗(yàn)中,滑塊到M點(diǎn)的速度大小為________.(用實(shí)驗(yàn)中所測物理量的符號表示,已知重力加速度為g).
(2)通過上述測量和進(jìn)一步的計(jì)算,可求出滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ,下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________.(選填序號)
A.h的測量 B.H的測量
C.L的測量 D.x2的測量
(3)若實(shí)驗(yàn)中測得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm,則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=________.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下左圖是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表,其電阻可以忽略不計(jì))研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路,圖中兩個(gè)電阻的阻值均為R,L是一個(gè)自感系數(shù)足夠大的自感線圈,其直流電阻值也為R。右圖是某同學(xué)畫出的在t0時(shí)刻開關(guān)S切換前后,通過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖象。關(guān)于這些圖象,下列說法中正確的是( )。
A. 右圖中甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況
B. 右圖中乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合,通過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況
C. 右圖中丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況
D. 右圖中丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_,通過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】19世紀(jì)末,有的物理學(xué)家表示:“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成,今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈。”文中“物理大廈全部建成”是建立在下列哪一理論基礎(chǔ)上的
A.哥白尼創(chuàng)立的“日心說” B.牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)體系
C.愛因斯坦創(chuàng)立的相對論 D.普朗克提出的量子假說
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用圖1所示裝置來驗(yàn)證動量守恒定律,實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下痕跡,重復(fù)10次;然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次,回答下列問題:
(1)在本實(shí)驗(yàn)中結(jié)合圖1,驗(yàn)證動量守恒的驗(yàn)證式是下列選項(xiàng)中的________。
A.ma=ma+mb B.ma=ma+mb C.ma=ma+mb
(2)經(jīng)測定,ma=45.0g,mb=7.5g,請結(jié)合圖2分析:碰撞前、后ma的動量分別為p1與p1′,則p1∶p1′=________________(保留分式)。有同學(xué)認(rèn)為,在該實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運(yùn)動的水平距離增大。請你用已知的數(shù)據(jù),分析和計(jì)算出被碰小球mb平拋運(yùn)動水平距離的最大值為________cm。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是 ( )
A. 元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身
B. 一個(gè)帶電體的帶電荷量可以為205.5倍的元電荷
C. 元電荷沒有正負(fù)之分,也就是點(diǎn)電荷。
D. 元電荷e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實(shí)驗(yàn)測定的
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下說中正確的是( 。
A. 做曲線運(yùn)動物體的速度方向必定變化
B. 速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動
C. 加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動
D. 加速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】衰變?yōu)?/span>的半衰期約為5700年.已知植物存活其間,其體內(nèi)與比例不變;生命活動結(jié)束后, 的比例持續(xù)減少.現(xiàn)通過測量得知,某古木樣品中的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一,下列說法正確的是
A. 該古木在距今約為5700年前生命活動結(jié)束
B. 10個(gè)原子核,經(jīng)過一個(gè)半衰期,一定有5個(gè)原子核發(fā)生衰變
C. 衰變?yōu)?/span>過程中一定放出三種射線
D. 增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速的衰變
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動的說法中正確的是 ( )
A. 做曲線運(yùn)動的物體,有可能處于平衡狀態(tài)
B. 做曲線運(yùn)動的物體受到的合外力的方向與速度方向在同一條直線上
C. 任何曲線運(yùn)動都是變速運(yùn)動
D. 勻速圓周運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com