【題目】如圖,兩條平行的光滑金屬軌道MN、PQ與水平面成θ角固定,軌距為d。P、M間接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其有效阻值為R?臻g存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上。現(xiàn)從靜止釋放ab。若軌道足夠長且電阻不計,重力加速度為g。求:
(1)ab運動的最大速度vm;
(2)當ab具有最大速度時,ab消耗的電功率P;
(3)為使ab向下做勻加速直線運動,在ab中點施加一個平行于軌道且垂直于ab的力F, 推導F隨時間t變化的關(guān)系式,并分析F的變化與a的關(guān)系。
【答案】(1);(2) ;(3)
a.當a<gsinθ時,F方向先沿斜面向上,大小由mgsinθ-ma開始減小到零,隨后F方向沿斜面向下,大小從零開始增大。
b. 當a=gsinθ時,F方向沿斜面向下,大小從零開始增大;
c.當a>gsinθ時,F方向沿斜面向下,大小從ma-mgsinθ開始增大。
【解析】(1)ab具有最大速度時,處于平衡狀態(tài),受力分析如圖;
由平衡條件: mgsinθ=FA
FA=BId
由閉合電路歐姆定律:
得:
(2)由電功率公式:P=I2R
得:
(3)ab做勻加速直線運動時,設(shè)F沿斜面向下,受力分析如圖:
由牛頓運動定律: F+mgsinθ-FA=ma
FA=BId
V=at
得:
可見:F的大小隨時間t呈線性變化
a.當a<gsinθ時,F方向先沿斜面向上,大小由mgsinθ-ma開始減小到零,隨后F方向沿斜面向下,大小從零開始增大。
b. 當a=gsinθ時,F方向沿斜面向下,大小從零開始增大;
c.當a>gsinθ時,F方向沿斜面向下,大小從ma-mgsinθ開始增大
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】.某學習小組利用如圖所示的實驗裝置探究合外力與速度的關(guān)系:一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上,用輕繩繞過定滑輪及動滑輪將滑塊與彈簧測力計相連,實驗中改變動滑輪下懸掛的鉤碼個數(shù),進行多次測量,記錄彈管測力計的示數(shù),并利用速度傳感器測出從同一位置P由靜止開始釋放的滑塊經(jīng)過速度傳感器時的速度大小,用天平測出滑塊的質(zhì)量m,用刻度尺測出P與速度傳感器間的距離s,當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g,滑輪的質(zhì)量都很小。
①實驗中鉤碼的質(zhì)量_____(填“需要”或“不需要”)遠小于滑塊的質(zhì)量;
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖象,下列圖象中最符合實際情況的是_____________。
③根據(jù)實驗已測得數(shù)據(jù)及圖象,______(填“能”或“不能”)測出滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。
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【題目】某同學在“用電壓表、電流表測電源的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中,測得4組U、I數(shù)據(jù),并在U-I坐標平面上標出相應(yīng)的坐標點,如圖所示。
(1)圖中標出了ABCD四組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點坐標,由U-I圖線的特性可以判斷______組數(shù)據(jù)是錯誤的。
(2)請根據(jù)正確數(shù)據(jù)在U-I坐標平面上畫出U-I圖線。根據(jù)圖線求出電源的電動勢E=______V,內(nèi)電阻=_______Ω。
(3)在此電源上外接一個電阻作為負載,當該電阻值=____________Ω時,電源的輸出功率達到最大值,且Pmax=_________W。
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【題目】下列四幅圖的有關(guān)說法正確的是
A.由圖甲中兩個簡諧運動的圖像可知,它們的相位差為或者π
B.在圖乙中,當球與橫梁之間存在摩擦時,球的振動不是簡諧運動
C.由圖丙可知,頻率相同的兩列波疊加時,某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱
D.如圖丁所示,當簡諧波向右傳播時,質(zhì)點A此時的速度沿y軸正方向
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【題目】如圖甲所示,A、B為兩塊相距很近的平行金屬板,A、B間電壓為UAB=-U0,緊貼A板有一電子源,不停地飄出質(zhì)量為m,帶電荷量為e的電子(可視為初速度為0)。在B板右側(cè)兩塊平行金屬板M、N間加有如圖乙所示的電壓,電壓變化的周期T=L,板間中線與電子源在同一水平線上。已知板間距d= L,極板長L,距偏轉(zhuǎn)板右邊緣S處有熒光屏,經(jīng)時間t統(tǒng)計(tT)只有50%的電子能打到熒光屏上。(板外無電場),求:
(1)電子進入偏轉(zhuǎn)板時的速度;
(2) 時刻沿中線射入偏轉(zhuǎn)板間的電子剛射出偏轉(zhuǎn)板時與板間中線的距離;
(3)電子打在熒光屏上的范圍Y。
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【題目】在足夠長的光滑絕緣的水平臺面上,存在有平行于水平面向右的勻強電場,電場強度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B(均可看作質(zhì)點),兩小球質(zhì)量均為m,帶正電的A球電荷量為Q,B球不帶電,A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L,在電場力作用下,A球開始運動(此時為計時零點,即t=0),后與B球發(fā)生正碰,碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。若在各次碰撞過程中,A、B兩球間均無電荷量轉(zhuǎn)移,且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力,則( )
A. 第一次碰撞結(jié)束瞬間B球的速度大小為
B. 第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運動了2L
C. 第二次碰撞結(jié)束瞬間A球的速度大小為
D. 相鄰兩次碰撞時間間隔總為
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【題目】如圖所示,在固定的斜面上,A、B兩物體通過跨過光滑的定滑輪的細線相連,物體A靜止在斜面上。已知斜面傾角30°,A、B兩物體質(zhì)量分別為2m和m,現(xiàn)在B物體下加掛另一物體C(圖中未畫出),物體A仍靜止在斜面上,則加掛物體C后( )
A. 斜面對物體A的彈力增大
B. 細線對物體A的拉力不變
C. 斜面對物體A的摩擦力保持不變
D. 斜面對物體A的作用力增大
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【題目】如圖,足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成角(0<<90°),其中MN與PQ平行且間距為l,導軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,導軌電阻不計,其上端所接定值電阻為R.給金屬棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為r,當ab棒沿導軌上滑距離x時,速度減小為零。則下列說法不正確的是
A. 在該過程中,導體棒所受合外力做功為
B. 該過程中,通過電阻R的電荷量為
C. 該過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 導體棒獲得初速度時,整個電路消耗的電功率為
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【題目】波速均為v=2m/s的甲乙兩列簡諧橫波,甲沿x軸負方向傳播,乙沿x軸正方向傳播,某時刻波的圖象分別如圖甲、乙所示,其中P、Q處的質(zhì)點均處于波峰,關(guān)于這兩列波,下列說法正確的是
A.甲波中的M處質(zhì)點比P處質(zhì)點先回到平衡位置
B.從圖示的時刻開始,P處質(zhì)點與Q處質(zhì)點同時回到平衡位置
C從圖示的時刻開始,經(jīng)過1.0s,P質(zhì)點沿x軸負方向通過的位移為2m
D.從圖示的時刻開始,經(jīng)過1.0s,M質(zhì)點沿通過的路程為20cm
E.如果這兩列波相遇不可能形成穩(wěn)定的干涉圖樣
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