【題目】如圖所示,一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L=1m,兩軌道之間用電阻R=2Ω連接,有一質(zhì)量m=0.5kg的導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。現(xiàn)用水平拉力F沿軌道方向拉導(dǎo)體桿,使導(dǎo)體桿從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過位移x=0.5m后,撤去拉力,導(dǎo)體桿又滑行了x′=1.5m后停下。求:
(1)整個(gè)過程中通過電阻R的電荷量q;
(2)拉力的沖量大小IF;
(3)整個(gè)過程中導(dǎo)體桿的最大速度vm;
(4)在勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中,拉力F與時(shí)間t的關(guān)系式。
【答案】(1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F=72t+18(N)
【解析】
(1)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E=
回路中電流
I=
通過電阻R的電荷量
q=IΔt=
磁通量ΔΦ=BLΔx,又Δx=x+x′
代入數(shù)據(jù)可得
q==C=2C
(2)根據(jù)動(dòng)量定理
IF-F安Δt=0-0
F安=BIL,Δt為導(dǎo)體桿整個(gè)過程中所用時(shí)間
IF=BILΔt=BLq
所以
IF=4kg·m/s。
(3)當(dāng)撤去力F后,根據(jù)楞次定律可以判斷感應(yīng)電流必定阻礙導(dǎo)體桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以桿做減速運(yùn)動(dòng),桿的最大速度應(yīng)該為撤去外力F瞬間的速度。
撤去F之后通過電阻R的電荷量為
q2=
撤去外力F之后,以水平向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理,則
-BLq2=0-mvm
聯(lián)立上式得導(dǎo)體桿的最大速度為
vm=6m/s
(4)根據(jù)受力分析可知
F-BL=ma
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at,vm2=2ax
可解得
a=36m/s2
聯(lián)立上式可得關(guān)系式為
F=72t+18(N)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為30°的斜面上,質(zhì)量為1kg的小滑塊從a點(diǎn)由靜止下滑,到b點(diǎn)時(shí)接觸一輕彈簧;瑝K滑至最低點(diǎn)c后,又被彈回到a點(diǎn),已知ab=0.6m,bc=0.4m,重力加速度g取10m/s2,下列說法中正確的是( 。
A.滑塊滑到b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
B.整個(gè)過程中滑塊的機(jī)械能守恒
C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為2J
D.從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做功為5J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用圖甲所示裝置探究動(dòng)能定理。有下列器材:A.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;B.220V交流電源;C.紙帶;D.細(xì)線、小車、砝碼和砝碼盤;E.一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、小墊木;F.刻度尺。
甲 乙
(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的實(shí)驗(yàn)器材為________。
(2)按正確的實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙,圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測(cè)出,交流電頻率為f,小車質(zhì)量為M,砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m,以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對(duì)象,從A到B過程中,合力做功為________,動(dòng)能變化量為________,比較二者大小關(guān)系,可探究動(dòng)能定理。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“跳跳鼠”是很多小朋友喜歡玩的一種玩具(圖甲),彈簧上端連接腳踏板,下端連接跳桿(圖乙),人在腳踏板上用力向下壓縮彈簧,然后彈簧將人向上彈起,最終彈簧將跳桿帶離地面。
A. 不論下壓彈簧程度如何,彈簧都能將跳桿帶離地面
B. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能
C. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),人一直向上加速運(yùn)動(dòng)
D. 從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),人的加速度先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,上、下表面平行的玻璃磚置于空氣中,一束復(fù)色光斜射到上表面,穿過玻璃后從下表面射出,分成a、b兩束單色光。下列說法中正確的是( )
A.a、b兩束單色光相互平行
B.a光在玻璃中的傳播速度大于b光
C.在玻璃中a光全反射的臨界角大于b光
D.用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),a光的條紋間距小于b光的條紋間距
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為θ=30°的斜面上,一質(zhì)量為6m的物塊經(jīng)跨過定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連,現(xiàn)將小球從水平位置靜止釋放,小球由水平位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,物塊和斜面始終靜止。運(yùn)動(dòng)過程中小球和物塊始終在同一豎直平面內(nèi),則在此過程中( )
A. 細(xì)繩的拉力先增大后減小
B. 物塊所受摩擦力逐漸減小
C. 地而對(duì)斜面的支持力逐漸增大
D. 地面對(duì)斜面的摩擦力先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行.在t=0時(shí)刻,將質(zhì)量為1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在傳送帶的最上端A點(diǎn),經(jīng)過1.0 s,物塊從最下端的B點(diǎn)離開傳送帶.取沿傳送帶向下為速度的正方向,則物塊的對(duì)地速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(g=10 m/s2),求:
(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)物塊從A到B的過程中,傳送帶對(duì)物塊做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,物塊a、b質(zhì)量分別為2m、m,水平地面和豎直墻面均光滑,在水平推力F作用下,兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A.物塊b受四個(gè)力作用
B.物塊b受到的摩擦力大小等于2mg
C.物塊b對(duì)地面的壓力大小等于mg
D.物塊a受到物塊b的作用力水平向右
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【題目】如圖所示xoy坐標(biāo)系中,在y>0區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng);在-l≤x≤0的第III象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在x>0的第IV象限內(nèi)有一個(gè)帶負(fù)電的固定點(diǎn)電荷(圖中未標(biāo)出)。一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電粒子,以初速度v0沿x軸正方向從x軸上的M(-l,0)點(diǎn)射入電場(chǎng)區(qū)域,粒子重力可忽略。粒子經(jīng)過N(0, )點(diǎn)后,以恒定速率經(jīng)P(,0)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并回到M點(diǎn)。求
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)粒子從N點(diǎn)到M點(diǎn)所用的時(shí)間t。(結(jié)果可保留根式)
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