【題目】(1)如圖1所以,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面,在紙面內(nèi)有一條以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為L(zhǎng)圓弧形金屬導(dǎo)軌,長(zhǎng)也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OA可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)體棒的另一端與金屬導(dǎo)軌良好接觸,并通過導(dǎo)線與電阻R構(gòu)成閉合電路。當(dāng)導(dǎo)體棒以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),試根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,證明導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。
(2)某同學(xué)看到有些玩具車在前進(jìn)時(shí)車輪上能發(fā)光,受此啟發(fā),他設(shè)計(jì)了一種帶有閃爍燈的自行車后輪,可以增強(qiáng)夜間騎車的安全性。
圖1所示為自行車后車輪,其金屬輪軸半徑可以忽略,金屬車輪半徑r=0.4m,其間由絕緣輻條連接(絕緣輻條未畫出)。車輪與輪軸之間均勻地連接有4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個(gè)LED燈,燈可視為純電阻,每個(gè)燈的阻值為R=0.3Ω并保持不變。車輪邊的車架上固定有磁鐵,在車輪與輪軸之間形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,方向垂直于紙面向外的扇形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,扇形對(duì)應(yīng)的圓心角θ=30°。自行車勻速前進(jìn)的速度為v=8m/s(等于車輪邊緣相對(duì)軸的線速度)。不計(jì)其它電阻和車輪厚度,并忽略磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)。
①在圖1所示裝置中,當(dāng)其中一根金屬條ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),指出ab上感應(yīng)電流的方向,并求ab中感應(yīng)電流的大;
②若自行車以速度為v=8m/s勻速前進(jìn)時(shí),車輪受到的總摩擦阻力為2.0N,則后車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周,動(dòng)力所做的功為多少?(忽略空氣阻力,π≈3.0)
【答案】(1)見解析;(2)①2A;②4.96J。
【解析】
試題解析:(1)(4分)設(shè)金屬棒OA在△t時(shí)間內(nèi)掃過的面積為△S,則:
所以
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
(2)①(4分)根據(jù)右手定則知:ab中的電流方向?yàn)閎→a。
ab相當(dāng)于電源,其等效電路如圖所示。
=20rad/s
應(yīng)用(1)推導(dǎo)出的結(jié)果:=0.8V
電路總電阻:=0.4Ω
通過ab中的電流:=2A
②(4分)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間:=0.3s
則T時(shí)間內(nèi)克服阻力做功:=4.8J
T時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生電流的時(shí)間=0.1s
在T時(shí)間內(nèi),電流通過燈泡電阻產(chǎn)生的焦耳熱=0.16J
動(dòng)力所做的功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線動(dòng),t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖中(如圖),直線a、b分別描述了甲乙兩車在0-20 s的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說法正確的是:( )
A. 在0-10 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離
B. 在10-20 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離
C. 在5-15 s內(nèi)兩車的位移相等
D. 在t=10 s時(shí)兩車在公路上相遇
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【題目】關(guān)于石墨與金剛石的區(qū)別,下列說法中正確的是:( )
A.石墨與金剛石是由不同物質(zhì)生成的不同晶體
B.石墨和金剛石是由不同種物質(zhì)微粒組成的不同空間點(diǎn)陣的晶體
C.金剛石比石墨中原子間作用力大,金剛石有很大的硬度.
D.金剛石是單晶體,石墨是多晶體
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】倒在杯中的香檳酒中會(huì)冒出一連串上升的氣泡,這些氣泡在開始上升過程中( )
A.體積越來越大,速度越來越快
B.體積越來越大,速度基本不變
C.體積基本不變,速度越來越快
D.體積基本不變,速度基本不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為提高百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的成績(jī),教練員分析了運(yùn)動(dòng)員跑百米全程的錄像帶,測(cè)得:運(yùn)動(dòng)員在前跑了,7s末到7.1s末跑了0.92m,跑到終點(diǎn)共用10.8s,則下列說法中正確的是
A.運(yùn)動(dòng)員在百米全過程的平均速度約為9.26m/s
B.運(yùn)動(dòng)員在前7s的平均速度約為8.71m/s
C.運(yùn)動(dòng)員在7s末的瞬時(shí)速度約為9.2m/s
D.無法知道運(yùn)動(dòng)員在7s末的瞬時(shí)速度
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【題目】從牛頓第一定律可直接演繹得出( )
A.質(zhì)量是物體慣性的量度
B.質(zhì)量一定的物體加速度與合外力成正比
C.物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持
D.物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一塊長(zhǎng)方形的銅條,有關(guān)于它的三種說法:
①這是一塊單晶體,因?yàn)樗幸?guī)則的幾何形狀.
②這是一塊多晶體,因?yàn)樗鼉?nèi)部的分子是不規(guī)則的,沒有形成點(diǎn)陣結(jié)構(gòu).
③這是非晶體,因?yàn)樗奈锢硇再|(zhì)是各向同性的.
這三種說法中:( )
A.①、②是錯(cuò)的
B.②、③是錯(cuò)的
C.①、③是錯(cuò)的
D.都是錯(cuò)的
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