【題目】如圖所示,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi),相距l=0.3m,導(dǎo)軌的左端M、N用R=0.2Ω的電阻連接,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌上跨放著一根電阻r=0.1Ω、質(zhì)量為m=0.1kg的金屬桿,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T.現(xiàn)對金屬桿施加水平力使它向右由靜止開始以0.5m/s2加速度勻加速運(yùn)動(dòng).導(dǎo)軌足夠長,則 ①從桿開始運(yùn)動(dòng)后2s內(nèi)通過電阻R的電量為C.
②從桿開始運(yùn)動(dòng)起第2s末,拉力的瞬時(shí)功率為W.
【答案】0.5;0.125
【解析】解答:(1)桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢:E=BLat電荷量則有,
代入數(shù)據(jù)
解得:Q=0.5C (2)桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢:E=BLat=0.5×0.3×2×0.5=0.15V,
由閉合電路歐姆定律,電路電流: ,
安培力為F安=BIL=0.5×0.5×0.3N=0.075N
根據(jù)牛頓第二定律知拉力F=F安+ma=0.075+0.1×0.5=0.125N
速度v=at=0.5×2=1m/s
第2s末,拉力的瞬時(shí)功率為P=Fv=0.125×1=0.125W
所以答案是:0.5,0.125
分析:(1)根據(jù)電動(dòng)勢,并由Q=It , 即可求解.(2)由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢,然后由歐姆定律求出感應(yīng)電流,安培力為F安=BIL求安培力,根據(jù)牛頓第二定律知拉力F=F安+ma , 最后求拉力的瞬時(shí)功率為P=Fv .
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題,首先需要了解楞次定律(楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定,而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了研究過山車的原理,某興趣小組提出了下列設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為37°、長為l=2.0m的粗糙傾斜軌道AB,通過水平軌道BC與半徑為R=0.2m的豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個(gè)軌道除 AB 段以外都是光滑的.其中AB 與BC 軌道以微小圓弧相接,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量m=1kg小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=5.0m/s從A點(diǎn)沿傾斜軌道滑下,小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度vC=4.0m/s. (g=10m/s2 , sin37°=0.60,cos37°=0.80)
(1)求小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對圓軌道壓力FN的大;
(2)求小物塊從A到B運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力所做的功Wf;
(3)為了使小物塊不離開軌道,并從軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑R′應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,左側(cè)接有定值電阻R=2Ω的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,導(dǎo)軌間距L=1m.一質(zhì)量m=2kg,阻值r=2Ω的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng),金屬棒的v﹣x圖象如圖乙所示,若金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,則從起點(diǎn)發(fā)生x=1m位移的過程中(g=10m/s2)( 。
A.金屬棒克服安培力做的功W1=0.5J
B.金屬棒克服摩擦力做的功W2=4J
C.整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=4.25J
D.拉力做的功W=9.25J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】據(jù)2000年9月20日出版的英國《自然》周刊報(bào)道,近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體黑洞,已被天文學(xué)家找到了存在的確鑿證據(jù).黑洞可以用我們學(xué)過的知識(shí)加以說明:理論計(jì)算表明,人造衛(wèi)星脫離地球的速度(第二宇宙速度)等于環(huán)繞速度(第一宇宙逨度)的 倍,其它天體的兩種速度關(guān)系亦如此,如果天體的質(zhì)量非常大、半徑非常小,則第二宇宙速度有可能等于或超過光速,即v2= ≥c.愛因斯坦相對論指出,任何物體的速度都不可能超過光速.由此推斷,對于這種天體來說,包括光在內(nèi)的任何物體都不能脫離它的引力束縛,因而人們無法通過光學(xué)測量看到它,這就是把這種天體叫做黑洞的原因.
設(shè)地球的質(zhì)量為M,半徑為R,萬有引力常量為G,光速用c表示.下列說法中正確的是( )
A.地球?qū)ξ矬w的引力大于物體對地球的引力
B.所有天體的第二宇宙速度都相同
C.黑洞的第二宇宙速度可以超過光速
D.若地球變?yōu)楹诙,則其半徑的最大值為 (假設(shè)地球質(zhì)量不變)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場的方向垂直于光滑的金屬導(dǎo)軌平面向里,極板間距為d的平行板電容器與總阻值為2R0的滑動(dòng)變阻器通過平行導(dǎo)軌連接,電阻為R0的導(dǎo)體棒MN可在外力的作用下沿導(dǎo)軌從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于a、b的中間位置且導(dǎo)體棒MN的速度為v0時(shí),位于電容器中P點(diǎn)的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).若不計(jì)摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻,各接觸處接觸良好,重力加速度為g , 則下列判斷正確的是( 。
A.油滴帶正電荷
B.若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?v0 , 電容器的帶電量增加油滴將向上加速運(yùn)動(dòng),加速度a=g
C.若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變,而將滑動(dòng)觸頭置于a端,同時(shí)將電容器上極板向上移動(dòng)距離 ,油滴將靜止
D.若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變,將上極板豎直向上移動(dòng)距離d , 帶電油滴的電勢能增加,且P點(diǎn)的電勢降低
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“愛因斯坦對( )的主要異議是某些東西不適合這個(gè)世界,他所不能接受的事實(shí)是,如果你以完全相同的方式做一個(gè)實(shí)驗(yàn)兩次,那么有一次可能得到“A”的結(jié)果,而另一次可能得不到,他確實(shí)不喜歡這個(gè)要向概率世界投降的想法,關(guān)于( )的一切都令愛因斯坦厭惡”。該科普文章中的( )應(yīng)該是
A. 萬有引力定理
B. 量子力學(xué)
C. 相對論
D. 進(jìn)化論思想
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用等大反向的力F和F′壓住兩塊木板,中間夾著一個(gè)重量為G的立方體金屬塊,它們一起處于靜止?fàn)顟B(tài).則( )
A.木板和金屬塊之間肯定有摩擦力
B.金屬塊受三個(gè)力作用
C.若同時(shí)增大F和F′,木塊和金屬塊之間的摩擦力會(huì)增大
D.若同時(shí)增大F和F′,金屬塊所受合力會(huì)增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用兩個(gè)一樣的彈簧吊著一根銅棒,銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,棒中通以自左向右的電流(如圖所示),當(dāng)棒靜止時(shí),兩彈簧秤的讀數(shù)為F1;若將棒中的電流方向反向(大小保持不變),當(dāng)棒靜止時(shí),兩彈簧秤的示數(shù)為F2 , 且F2>F1 , 根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù),試求:
(1)磁場的方向;
(2)安培力的大小;
(3)銅棒的重力.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,輕彈簧的兩端各受50N拉力F作用,穩(wěn)定后彈簧伸長了10cm;(在彈性限度內(nèi));那么下列說法中正確的是( )
A.該彈簧的勁度系數(shù)k=1000N/m
B.該彈簧的勁度系數(shù)k=500N/m
C.若將該彈簧的左端固定,只在右端施加50N拉力F作用,則穩(wěn)定后彈簧將伸長5cm
D.根據(jù)公式k= ,彈簧的勁度系數(shù)k將會(huì)隨彈簧彈力F的增大而增大
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