【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成=30°角且固定,導(dǎo)軌間距離為L=2.0 m,電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R0的定值電阻。在c、N之間接有電阻箱。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1 T;現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好。不計(jì)一切摩擦。改變電阻箱的阻值R,測(cè)定金屬棒的最大速度vm,得到vm–R的關(guān)系如圖所示。若軌道足夠長(zhǎng),重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)金屬桿的質(zhì)量m和定值電阻R0的阻值;
(2)當(dāng)電阻箱R取3.5 Ω時(shí),且金屬桿的加速度為3 m/s2時(shí),此時(shí)金屬棒的速度。
【答案】(1)m=0.8kg;R0=0.5Ω(2)1.6m/s
【解析】試題分析:根據(jù) E=BLv、歐姆定律和安培力、F=BIL推導(dǎo)出安培力的表達(dá)式,當(dāng)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大,由平衡條件得到最大速度vm與R的關(guān)系式,根據(jù)圖象的斜率和縱截距求解金屬桿的質(zhì)量m和電阻R0的阻值;當(dāng)金屬棒的加速度為3m/s2時(shí)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律求解速度.
(1)金屬棒以速度vm下滑時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:E=BLvm
由閉合電路的歐姆定律可知:E=I(R+R0)
當(dāng)金屬棒以最大速度下滑時(shí)有:
聯(lián)立解得:
由vm–R圖線可知:;
解得:m=0.8kg;R0=0.5Ω
(2)設(shè)金屬棒下滑的速度為v,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知:E’=BLv
由閉合電路的歐姆定律可知:E’=I(R+R0)
當(dāng)金屬桿下滑的加速度為3 m/s2時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可得:
解得v=1.6m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化,其p-圖線如圖所示,變化順序由a→b→c→d→a,圖中ab線段延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn),cd線段與p軸垂直,da線段與軸垂直.氣體在此狀態(tài)變化過程中( )
A. a→b,壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大
B. b→c,壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小
C. c→d,壓強(qiáng)不變、溫度降低、體積減小
D. d→a,壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)中電火花計(jì)時(shí)器所用的交流電源的頻率為f,得到如圖乙所示的紙帶,測(cè)量出圖中的s1、s2及AB距離s,已知重物的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g.
(1)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),與重物相連的是紙帶的___端(選填“左”或“右”).
(2)圖丙是用刻度尺測(cè)量打點(diǎn)AB間的距離,則AB間的距離s為___m.
(3)打下B點(diǎn)時(shí),重物的速度大小表式為vB=___.
(4)取A、B為研究的初、末位置,則驗(yàn)證機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是___.(用題中字母表示)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間(x-t)關(guān)系圖象,根據(jù)圖象下列判斷正確的是( )
A. 該質(zhì)點(diǎn)做的是曲線運(yùn)動(dòng)
B. 質(zhì)點(diǎn)在0~14s內(nèi)的平均速度大小為1.0m/s
C. 質(zhì)點(diǎn)在0~10s內(nèi)和0~20s內(nèi)的平均速度不同
D. 質(zhì)點(diǎn)在t=10s時(shí)的瞬時(shí)速度一定等于它在0~20s內(nèi)的平均速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某次實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為 50Hz,紙帶的記錄如圖所示,圖中 O 點(diǎn)為紙帶的第一個(gè)點(diǎn),接下來的前幾個(gè)點(diǎn)模糊,因此從 A 點(diǎn)開始每隔 4 個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),推測(cè)紙帶的運(yùn)動(dòng)是____________(選填“加速”還是“減速”)在打出 A、F 這兩點(diǎn)的時(shí)間間隔中,紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是____________m/s;打 B 點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_________m/s。
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【題目】如圖所示,帶有等量異種電荷平行金屬板M、N豎直放置,M、N兩板間的距離d=0.5 m,F(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10-2 kg、電荷量q=4×10-5 C的帶電小球從兩極板上方的A點(diǎn)以v0=4 m/s的初速度水平拋出,A點(diǎn)距離兩板上端的高度h=0.2 m;之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間,沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的C點(diǎn),該直線與曲線的末端相切。設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)只存在于M、N之間,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2。求:
(1)小球到達(dá)M極板上邊緣B位置時(shí)速度的大小和方向;
(2)M、N兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(3)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某興趣小組的同學(xué)們?cè)谧觥坝么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,讓重錘自由下落,打出的一條紙帶如圖所示,圖中直尺的單位為cm,點(diǎn)O為紙帶上記錄到的第一點(diǎn),點(diǎn)A、B、C、D…依次表示點(diǎn)O以后連續(xù)的各點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打一個(gè)點(diǎn).
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)G時(shí)重錘的速度可用表達(dá)式vG=_____進(jìn)行計(jì)算,式中各量的意義是_____.
(2)用上式計(jì)算出打下點(diǎn)G時(shí)重錘的速度為vG=_____m/s.
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【題目】如圖所示,一平板車以某一速度v0勻速行駛,某時(shí)刻一貨箱(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放置于平板車上,貨箱離車后端的距離為l=3m,貨箱放入車上的同時(shí),平板車開始剎車,剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng).已知貨箱與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,g=10m/s2.為使貨箱不從平板車上掉下來,平板車勻速行駛的速度v0應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(題文)甲.乙兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的速度——時(shí)間圖像如圖所示,則兩質(zhì)點(diǎn)( )
A. 前內(nèi)的平均速度相等
B. 前內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向相同
C. 加速度方向相反
D. 末的速度相等
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