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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖甲所示,寬為L、傾角為θ的平行金屬導軌,下端垂直于導軌連接一阻值為R的定值電阻,導軌之間加垂直于軌道平面的磁場,其隨時間變化規律如圖乙所示.t=0時刻磁感應強度為B0,此時,在導軌上距電阻x1處放一質量為m、電阻為2R的金屬桿,t1時刻前金屬桿處于靜止狀態,當磁場即將減小到B1時,金屬桿也即將開始下滑(金屬桿所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力).

(1)求0~t1時間內通過定值電阻的電荷量;

(2)求金屬桿與導軌間的最大靜摩擦力;

(3)若金屬桿沿導軌下滑x2后開始做勻速運動,求金屬桿下滑x2過程中,電阻R產生的焦耳熱.

【答案】(1)

(2)mgsinθ-

(3)

【解析】(1)感應電動勢:E=

感應電流:I=

通過定值電阻的電荷量

q=I·Δt=I·t1

即q=

(2)在t1時刻,對桿有

mgsinθ-Ffm-F=0

其中F=B1IL

聯立可得:Ffm=mgsinθ-

(3)當金屬桿達到最大速度時

mgsinθ-Ffm-F′=0

即此時感應電流與0~t1時間內感應電流大小相等,感應電動勢也相等.

所以B1Lv=

從開始滑動到達到最大速度過程

mgx2sinθ=Q+Qmv2

其中Q=Ffmx2

電阻R上產生的焦耳熱

QRQ

解得QR

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學設計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速運動,然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續做勻速運動。他設計的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶,電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz,長木板下墊著小木片以平衡摩擦力。

1若已測得打點紙帶如圖乙所示,并測得各計數點的間距(已標在圖上)A為運動的起點,則________(填寫代號)

A.應選BC段來計算A碰前的速度,應選DE段來計算AB碰后的共同速度

B.應選BC段來計算A碰前的速度,應選CD段來計算AB碰后的共同速度

C.應選AB段來計算A碰前的速度,應選DE段來計算AB碰后的共同速度

D.應選AB段來計算A碰前的速度,應選CD段來計算AB碰后的共同速度

2已測得小車A的質量m10.4 kg,小車B的質量m20.2 kg,則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s,碰后兩小車的總動量為________ kg·m/s。(結果保留三位小數)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學采用如圖所示的裝置來研究光電效應現象.某單色光照射光電管的陰極K時,會發生光電效應現象.閉合開關S,在陽極A和陰極K之間加反向電壓,通過調節滑動變阻器的滑片逐漸增大電壓,直至電流計中電流恰為零,此時電壓表顯示的電壓值U稱為反向截止電壓.根據反向截止電壓,可以計算出光電子的最大初動能Ekm.現分別用頻率為的單色光照射陰極,測量到的反向截止電壓分別為,設電子質量為m,電荷量為e,則下列關系式中不正確的是(  )

A. 頻率為ν1的單色光照射陰極K時光電子的最大初速度

B. 陰極K金屬的逸出功W=h-e

C. 陰極K金屬的極限頻率

D. 普朗克常量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中,質量m=1kg的重物自由下落,電火花打點計時器在紙帶上打出一系列的點,如圖所示(相鄰記數點時間間隔為0.02s).

(1)關于實驗過程,下列說法正確的有_______

A.選用4~6V交流電源

B.選擇體積小,質量大的重物

C.為獲得清晰的紙帶,可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進行實驗

D.若先釋放重物,后接通電源,打出的紙帶無法進行實驗驗證

(2)打點計時器打下計數點B時,物體的速度vB=______m/s;(保留三位有效數字)

(3)從起點O到打下計數點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=______J,此過程中物體動能的增加量△Ek=______J;由此得到的實驗結論是______(填“重物的機械能守恒”或“重物的機械能不守恒”).(g取9.80m/s2,所有計算保留三位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)如圖甲所示,光滑絕緣水平面上,虛線MN的右側存在磁感應強度B=2 T的勻強磁場,MN的左側有一質量m=0.1 kg的矩形線圈abcd,bc邊長L1=0.2 m,電阻R=2 Ω.t=0時,用一恒定拉力F拉線圈,使其由靜止開始向右做勻加速運動,經過時間1 s,線圈的bc邊到達磁場邊界MN,此時立即將拉力F改為變力,又經過1 s,線圈恰好完全進入磁場,整個運動過程中,線圈中感應電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示.則( )

A.恒定拉力大小為0.05 N

B.線圈在第2 s內的加速度大小為1 m/s2

C.線圈ab邊長L2=0.5 m

D.在第2 s內流過線圈的電荷量為0.2 C

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【題目】調壓變壓器是一種自耦變壓器,它的構造如圖所示.線圈AB繞在一個圓環形的鐵芯上.AB間加上正弦交流電壓U,移動滑動觸頭P的位置,就可以調節輸出電壓.在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑動觸頭為Q.則( )

A. 保持P的位置不動,將Q向下移動時,電流表的讀數變大

B. 保持P的位置不動,將Q向下移動時,電流表的讀數變小

C. 保持Q的位置不動,將P沿逆時針方向移動時,電流表的讀數變大

D. 保持Q的位置不動,將P沿逆時針方向移動時,電流表的讀數變小

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【題目】如圖所示,小球在豎直力F作用下使豎直彈簧壓縮,若將力F撤去,小球將豎直彈起,并離開彈簧,直到速度變為零為止,在小球上升的過程中(

A.小球和彈簧接觸階段加速度先增加后減小

B.小球在離開彈簧時速度最大

C.小球的速度最大時彈簧的彈性勢能為零

D.小球的速度減為零時重力勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學史上,測出萬有引力常量G的科學家是(   )

A. 卡文迪許 B. 伽利略 C. 牛頓 D. 開普勒

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【題目】如圖所示,內壁光滑長度為4L、橫截面積為S的汽缸ABA水平、B豎直固定,之間由一段容積可忽略的細管相連,整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環境中,活塞CD的質量及厚度均忽略不計。原長3L、勁度系數的輕彈簧,一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點。開始活塞D距汽缸B的底部為3L.后在D上放一質量為的物體。求:

①穩定后活塞D下降的距離;

②改變汽缸內氣體的溫度使活塞D再回到初位置,則氣體的溫度應變為多少?

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同步練習冊答案
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