【題目】足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌相距L,與水平面的夾角為θ,整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,虛線上方軌道光滑且磁場(chǎng)方向向上,虛線下方軌道粗糙且磁場(chǎng)方向向下.在導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過(guò)程中,導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上.若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g,在此過(guò)程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求:
(1)導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力;
(2)導(dǎo)體棒EF上升的最大高度.
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒EF返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)導(dǎo)體棒MN的加速度
【答案】(1) (2) (3)0
【解析】
(1)導(dǎo)體棒EF向上做減速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流逐漸減小,MN所受的安培力方向沿導(dǎo)軌向下,大小不斷減小,所以EF棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)MN所受的摩擦力最大。
EF獲得向上初速度v0時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv0
電路中電流為I,由閉合電路歐姆定律:
此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒MN受力分析,由平衡條件:FA+mgsinθ=f
FA=BIL
解得:
(2)導(dǎo)體棒上升過(guò)程MN一直靜止,對(duì)系統(tǒng)由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得:
解得:
(3)當(dāng)棒EF返回時(shí),可知感應(yīng)電流方向反了,兩棒所受的安培力方向也反了。又根據(jù)能量守恒定律,棒EF返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度一定小于初速度,則棒MN所受安培力也一定小于初始值,所以不可能拉動(dòng)棒MN。即加速度為零.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)內(nèi)壁光滑的圓形管道豎直固定,左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑。兩個(gè)小球A、B分別位于左、右管道上的最高點(diǎn),A球的質(zhì)量小于B球質(zhì)量,兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑。由于微小的擾動(dòng),兩個(gè)小球由靜止開(kāi)始自由滑下,當(dāng)它們通過(guò)各自管道最低點(diǎn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A. A球的速率一定等于B球的速率
B. A球的動(dòng)能一定等于B球的動(dòng)能
C. A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度
D. A球?qū)壍赖膲毫σ欢ǖ扔?/span>B球?qū)壍赖膲毫?/span>
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某校一課外活動(dòng)小組自制一枚火箭。火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)4s時(shí)間到達(dá)離地面40m高處時(shí)燃料恰好用完,若不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2.求:
(1)火箭勻加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度及燃料恰好用完時(shí)火箭的速度;
(2)火箭上升離地面的最大高度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】水平路面上有一質(zhì)量為1 kg的玩具小車由靜止開(kāi)始沿直線啟動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,圖中0~2 s時(shí)間段圖像為直線,2 s后發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變。已知玩具小車行駛中的阻力恒為2 N,則下列說(shuō)法正確的是
A. 2 s后牽引力功率為12 W
B. 玩具小車運(yùn)動(dòng)的最大速度vm為12 m/s
C. 0~2s內(nèi)牽引力所做的功為18 J
D. 2~4s內(nèi)牽引力所做的功為60 J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)做了一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),如圖所示,有兩個(gè)彈性小球A、B重疊放置,質(zhì)量分別為m1、m2,兩球球心在同一豎直線上。現(xiàn)讓它們?cè)诰嗨降孛娓?/span>h處由靜止釋放,落地時(shí)認(rèn)為小球B先與地面碰撞,再與小球A碰撞,小球A碰后能上升的最大高度為H。所有的碰撞都是彈性碰撞,碰撞時(shí)間忽略不計(jì),碰撞前后兩小球都在豎直方向運(yùn)動(dòng),兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是
A. 若m2=3m1,則H=4h B. 若m2=3m1,則H=9h
C. 若m2>>m1,則近似有H=9h D. 若m2>>m1,則近似有H=16h
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰,如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時(shí)間變化的圖象,a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時(shí)間變化的圖 象,c為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的圖象,若A球質(zhì)量是m=2 kg,則由圖判斷下列結(jié)論不正確的是( )
A. 碰撞前、后A球的動(dòng)量變化量為4 kg·m/s
B. 碰撞時(shí)A球?qū)?/span>B球所施的沖量為-4 N·s
C. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J
D. A、B兩球碰撞前的總動(dòng)量為3 kg·m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,鐵板AB與水平地面之間的夾角為θ,一塊磁鐵吸附在鐵板下方。在緩慢抬起鐵板的B端使θ角增大(始終小于90°)的過(guò)程中,磁鐵始終相對(duì)于鐵板靜止。下列說(shuō)法正確的是
A. 磁鐵所受合外力逐漸減小
B. 磁鐵始終受到三個(gè)力的作用
C. 磁鐵所受到的摩擦力逐漸減小
D. 鐵板對(duì)磁鐵的彈力逐漸增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)過(guò)多次加速、變軌后,最終成功進(jìn)入環(huán)月工作軌道。如圖所示,衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道α上運(yùn)動(dòng),也能到離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運(yùn)動(dòng),該衛(wèi)星在a軌道上運(yùn)動(dòng)與在b軌道上運(yùn)動(dòng)比較( 。
A. 衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的線速度小
B. 衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的周期大
C. 衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行的角速度小
D. 衛(wèi)星在α軌道上運(yùn)行時(shí)受到的萬(wàn)有引力大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖a所示,總長(zhǎng)L=40 cm的粗細(xì)均勻的直玻璃管水平放置,用長(zhǎng)為20 cm的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體,氣體長(zhǎng)度為16 cm。環(huán)境溫度為t1=7℃,大氣壓強(qiáng)p0=75 cmHg。求:
(ⅰ)保持外界大氣壓強(qiáng)不變,緩慢升高環(huán)境溫度,當(dāng)環(huán)境溫度升高到t2時(shí),水銀柱到達(dá)管口,求t2(℃)的大;
(ⅱ)保持外界大氣壓強(qiáng)p0、環(huán)境溫度為t2不變的情況下,將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至豎直開(kāi)口向下,如圖b所示,穩(wěn)定后管中水銀柱的長(zhǎng)度。
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