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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示,兩個平行光滑金屬導軌ABCD固定在水平地面上,其間距L=0.5m,左端接有阻值R=3的定值電阻。一根長度與導軌間距相等的金屬桿順置于導軌上,金屬 桿的質量m=0.2kg,電阻r=2,整個裝置處在方向豎直向下、磁感應強度大小B=4T的勻強磁場中,t=0肘刻,在MN上加 一與金屬桿垂直,方向水平向右的外力F,金屬桿由靜止開始 a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動,2s末撤去外力F,運動過程中金屬桿與導軌始終垂直且接觸良好。(不計導軌和連接導線的電阻,導軌足夠長)求:

(1)1s末外力F的大;

(2)撤去外力F后的過程中,電阻R上產生的焦耳熱。

【答案】12N20.96J

【解析】

1t=1s時刻,金屬桿MN的速度大小為 v1=at1=2×1=2m/s
金屬桿MN產生的感應電動勢為 E=BLv1
金屬桿MN中的電流大小
金屬桿MN受到的安培力大小 F=BIL
聯立得
根據牛頓第二定律得 F-F=ma
聯立解得 F=2N
2t=2s時刻,金屬桿MN的速度大小為 v2=at2=2×2=4m/s
撤去外力F后的過程中,根據能量守恒定律得知電路中產生的總焦耳熱 Q=mv22=×0.2×42=1.6J
電阻R上產生的焦耳熱 QR=Q=×1.6J=0.96J

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在科學研究中,可以通過施加適當的磁場來實現對帶電粒子運動的控制.在如圖所示的平面坐標系xOy內,矩形區域(3d<x<d、-d<y<d)外存在范圍足夠大的勻強磁場.一質量為m、電荷量為+q的粒子從P(0,d)點沿y軸正方向射入磁場,當入射速度為v0時,粒子從(2dd)處進入無場區,不計粒子重力.

1)求磁場的磁感應強度B的大;

2)求粒子離開P點后經多長時間第一次回到P點;

3)若僅將入射速度變為2v0,求粒子離開P點后運動多少路程經過P點.

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【題目】如圖所示,兩豎直放置的圓柱形玻璃管用一水平的導管連接,其中左側玻璃管的半徑為右側玻璃管半徑的2倍,左側玻璃管的上端封閉.現用一段水銀柱封閉一定質量的氣體,氣柱的長度l=26cm,氣體的溫度T1=280K,且右側的水銀面比左側玻璃管中的水銀面低h=36cm.現對左側玻璃管中的氣體加熱,使氣柱的長度變為l=30cm.求此狀態下氣體的溫度(已知大氣壓強P0=76cmHg

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【題目】如圖所示,a、b是兩條相距為L的不同顏色的平行光線,沿與玻璃磚上表面成30°角入射,已知玻璃磚對單色光a的折射率為,玻璃磚的厚度為h=(3+)L,不考慮折射光線在玻璃磚下表面的反射,玻璃磚下面只有一條出射光線,光在真空中的速度為c。求:

1)單色光a在玻璃磚中的傳播時間;

2)玻璃磚對單色光b的折射率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學將一只量程為100μA的靈敏電流計改裝成電流表和兩個量程的電壓表。改裝后的電路圖如圖甲所示。圖中G表示靈敏電流計,RaRbRc是三個定值電阻,K是選擇開關,可以分別置于a、bc位置,從而實現多功能測量。

(1)首先根據如圖乙所示電路,用半偏法測定靈敏電流計G的內阻。先將R的阻值調至最大,閉合S1,調節R的阻值,使G的指針偏轉到滿刻度,然后閉合S2,調節R′的阻值,使G的指針___________,此時,就認為電阻箱R′的讀數等于G的內電阻值。由于半偏法實驗原理不完善導致G的內電阻測量值比真實值偏___________(或小”)

(2)若用半偏法測得G的內電阻為900Ω。

①選擇開關置于a時,構成量程為0~1mA的電流表,則電阻Ra阻值應為___________Ω;

②選擇開關置于b時,構成量程為0~1V的電壓表,則電阻Rb阻值應為___________Ω;

③選擇開關置于c時,構成量程為0~3V的電壓表,則電阻Rc阻值應為___________Ω;

(3)半偏法測量G的內電阻的誤差又會導致改裝成的電流表、電壓表測量結果___________(偏大偏小”)

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【題目】如圖所示,豎直面內固定一傾角為45°的足夠長光滑斜面,其上滑輪的頂端與一個固定的半徑R=0.5m的光滑圓弧最高點M及圓心O在同一水平線上?梢暈橘|點的A、B兩球質量分別為mA=1kgmB=2kg,用足夠長的跨過滑輪及M點的細繩相連,A球的另一側與一固定在斜面底端擋板處的彈簧相連,勁度系數k=20N/m。起初用手托住B球在M點,細繩恰好伸直但無拉力。不計一切摩擦及滑輪質量,斜面上的細繩、彈簧與斜面平行,無初速度釋放B球且此后細繩始終繃緊,g=10m/s2

1)求初始狀態彈簧的形變量。

2)求B球到達圓弧軌道最低點時,彈簧的形變量及A、B兩球的速度比值。

3)求B球到達圓弧軌道最低點時,A球的速度大小。

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【題目】在某空間有一勻強電場,在電場中建立如圖所示的直角坐標系O-xyz,M、NP為電場中的三個點,M點的坐標(0,3L,0),N點的坐標為(4L,0,0),P點坐標為(0,0,4L),Q點的坐標為(4L,L,7L),Q點圖中未畫出。已知MNP點電勢分別為0V、25V和9V,則下列說法正確的是

A. 該勻強電場的電場強度等于2.25V/m

B. Q點的電勢為22V

C. 電子在O點的電勢能小于在N點的電勢能

D. 將電子沿y軸、z軸從M點經過O點移動到P點,電場力先做負功,再做正功

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【題目】如圖為模擬遠距離輸電的部分測試電路。ab端接電壓穩定的正弦交變電源,定值電阻阻值分別為R1R2,且R1<R2,理想變壓器的原、副線圈匝數比為kk<1,電流表、電壓表均為理想表,其示數分別用IU表示。當向下調節滑動變阻器R3的滑動端P時,電流表、電壓表示數變化分別用ΔIΔU表示。則以下說法正確的是

A. R2B.

C. 電源的輸出功率一定減小D. 電壓表示數一定增加

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