【題目】如圖a所示,光滑水平直金屬軌道寬L=0.6m,左端連接定值電阻R,軌道電阻不計。軌道內(nèi)存在有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T。一根質(zhì)量 m=0.4kg、不計電阻的金屬桿垂直軌道放置,在軌道上以初速度v0進入磁場向右運動,通過施加一個水平拉力F使金屬桿做加速度大小a=1m/s2的勻減速運動直至速度為零。若以F向右為正,金屬桿在磁場中運動的過程中F和金屬桿運動速度v的關(guān)系如圖b所示
(1)試分析當v=1m/s時金屬桿在水平方向的受力情況;
(2)求當v=1m/s時金屬桿所受安培力FA的大;
(3)求定值電阻R的大小;
(4)若金屬桿以v0=2m/s進入磁場,恰好運動到磁場右邊界時速度為0,試討論若金屬桿以 v0<2m/s的不同數(shù)值進入磁場,金屬桿從進入磁場到速度為零的過程中,拉力F的大小和方向變化情況。
【答案】(1)當v=1m/s時金屬桿只受水平向左的安培力FA作用;(2)0.4N;(3)0.225;(4)見解析
【解析】
(1)當v=1m/s時,由圖b可知拉力F=0,金屬桿只受水平向左的安培力FA作用
(2)當v=1m/s時,金屬桿僅受安培力做勻減速運動,根據(jù)牛頓第二定律有
(3)由
可得
則有
(4)若金屬桿以v0=2m/s進入磁場,恰好運動到磁場右邊界時速度為0,根據(jù)圖b可知,當
時,由牛頓第二定律有
可知隨速度減小,安培力減小,拉力F減小即F先向右不斷減小為零,即速度變?yōu)?/span>1m/s,由牛頓第二定律有
可知隨速度減小,安培力減小,拉力F增大且向左即然后向左不斷增大;
當
時,牛頓第二定律有
可知,隨速度減小,安培力減小,拉力F增大,方向始終向左
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年4月10日,“事件視界望遠鏡"項目正式公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大,引力極強的天體,以至于光都無法從天體表面逃逸,所以稱為黑洞,理論分析表明,任意天體的逃逸速度是環(huán)繞速度(第一宇宙速度)的倍。如果天文學家觀測到距離某果洞為r的天體以速度v繞該黑洞做勻速圓周運動。已知光速為c,引力常最為G。下列關(guān)于該黑洞的說法,正確的是
A. 該黑洞質(zhì)量為B. 該黑洞質(zhì)量為
C. 該黑洞的最小半徑為D. 該黑洞的最大半徑為
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【題目】如圖(a),一長木板靜止于光滑水平桌面上,t=0時,小物塊以速度v0滑到長木板上,圖(b)為物塊與木板運動的v-t圖像,圖中t1、v0、v1已知。重力加速度大小為g。由此可求得( )
A. 木板的長度
B. 物塊與木板的質(zhì)量之比
C. 物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)
D. 從t=0開始到t1時刻,木板獲得的動能
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【題目】宇航員在地球表面,以一定初速度豎直向上拋出一個小球經(jīng)過時間t小球落回拋出點;若他在某星球表面以相同方式拋出小球需經(jīng)過時間2t落回拋出點。一個質(zhì)量為M的宇航員,在某星球表面站在臺秤上,使一根輕質(zhì)細線連接的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,且擺球正好能夠通過最高點,忽略星球表面一切阻力。已知,細線長為L,小球質(zhì)量為m地球表面的重力加速度為g。求:
(1)某星球表面的重力加速度;
(2)小球做圓周運動到最低點時的速度;
(3)小球在最低點時臺秤的示數(shù)。
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【題目】如圖所示,自由下落的小球下落一段時間后與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓 縮到最短的過程中,以下說法正確的是( )
A. 小球加速度先減小再增大
B. 小球先失重狀態(tài)后超重
C. 小球剛接觸彈簧時,小球速度最大
D. 彈簧被壓縮最短時小球的加速度為零
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【題目】A、B兩物體疊放在水平桌面上,水平拉力F作用在B上,且A、B始終保持靜止,下列說法中正確的是
A.B對A的支持力與A受到的重力是一對相互作用力
B.A受到的摩擦力大小為F,方向水平向左
C.桌面受到的摩擦力大小為F,方向水平向右
D.A受兩個力,B受5個力
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【題目】如圖,鐵質(zhì)齒輪P可繞其水平軸O轉(zhuǎn)動,其右端有一帶線圈的條形磁鐵,G是一個電流計,當P轉(zhuǎn)動,鐵齒靠近磁鐵時鐵齒被磁化,通過線圈的磁通量_____,線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。當P從圖示位置開始轉(zhuǎn)到下一個鐵齒正對磁鐵的過程中,通過G的感應(yīng)電流的方向是______。
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸傳播,波長為1.2m,周期為T,振幅為A。t=0時刻,該波波形如圖中實線所示,此時x=0處的質(zhì)元沿y軸負向振動,則___________
A.此列波沿x軸正向傳播
B.經(jīng)過T,x=0.2m處的質(zhì)元傳播到x=0.8m處
C.t=T時刻波形如圖中虛線所示
D.x=0處的質(zhì)元向y軸正方向運動時,x=0.6m處質(zhì)元向y軸負方向運動
E.x=0處質(zhì)元的位移為-A時,x=0.4m處質(zhì)元的位移為A
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【題目】如圖所示為一測定液面高低的傳感器示意圖,A為固定的導體芯,B為導體芯外面的一層絕緣物質(zhì),C為導電液體,把傳感器接到圖示電路中,已知靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向相同.如果發(fā)現(xiàn)指針正向右偏轉(zhuǎn),則導電液體的深度h變化為( )
A.h正在減小B.h正在增大
C.h不變D.無法確定
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