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【题目】如图所示,两根光滑的足够长直金属导轨abcd平行置于竖直面内,导轨间距为L,在导轨上端接有阻值为R的电阻。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻为r的金属棒MN从图示位置由静止开始释放,金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。金属棒下落高度为h时恰好达到最大速度vm,重力加速度为g,不计导轨的电阻。求:

1)磁感应强度B的大小;

2)金属棒从开始释放到下落高度为h的过程中,电阻R上产生电热QR

【答案】1;(2mgh

【解析】

1)金属棒开始下滑作加速度减小的加速运动,最后匀速运动,设磁感应强度为B

据法拉第电磁感应定律,有

EBLvm

据闭合电路欧姆定律

I

最终导体棒平衡时

mgBIL

联立解得

2)金属棒下落过程,由能量守恒定律得

mgh

电阻产生的焦耳热

QR

解得

QRmgh

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆,各行星的半径、日星距离和质量如表所示:

行星名称

水星

金星

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

星球半径/×106m

2.44

6.05

6.38

3.40

71.49

60.27

25.56

24.75

日星距离/×1011m

0.58

1.08

1.50

2.28

7.78

14.29

28.71

45.04

星球质量/×1024kg

0.33

4.87

6.00

0.64

1900

569

86.8

102

由表中所列数据可以估算海王星公转的周期最接近于(  )

A.1050B.165C.35D.15

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】低碳、环保是未来汽车的发展方向.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的.某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图,其中是关闭储能装置时的关系图线,是开启储能装置时的关系图线.已知汽车的质量为1 000 kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计.根据图象所给的信息可求出( )

A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 N

B.汽车的额定功率为80kW

C.汽车加速运动的时间为22.5 s

D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×107J

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示,PQ是介质中的两个质点,图(b)是质点Q的振动图像。下列表述正确的是(  )

A.这列波的传播方向为沿着x轴负方向

B.t=2s时质点P的加速度方向沿着y轴负方向

C.这列波的传播速度大小为9cm/s

D.质点Q的平衡位置横坐标为9cm

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O点为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,AC两点等高,质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D点,g10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8

1)求滑块刚进入半圆轨道B点时对轨道的压力及与斜面间的动摩擦因数μ

2)若使滑块能到达C点,求滑块在斜面上无初速释放的位置离斜面底端B处的最小距离;

3)若滑块离开C点的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t

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【题目】如图甲所示的过山车玩具深受小朋友喜爱。电动小车以恒定的牵引力功率P=5.0W,从A点由静止出发,经过0.4s通过一段长L=1.0m的水平直轨道AB,然后进入与B点相切的半径r=0.2m的竖直圆形轨道。轨道上B点和C点之间的圆弧所对应的圆心角=30°,轨道具有子母双层结构,车底有抱轨固件,可确保小车不会脱轨。如果将运动轨道抽象成图乙的模型,小车可视为质点,质量m=0.1kg。设小车与轨道(包括圆轨道)间的摩擦阻力大小f恒为1.8N

1)求小车到达B点的速度;

2)若小车在C点时速度vC=2.1m/s,求小车此刻沿轨道切线方向的加速度a

3)小车从B运动到最高点D,耗时tBD=0.28s,求小车在最高点处对轨道的弹力大小和方向。

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【题目】探究求合力的方法实验中,把橡皮筋一端固定于P点,另一端(自由端)通过细绳套连接两只弹簧测力计,并将该端拉至O点,如图甲所示,此时弹簧测力计a的示数如图乙所示.

1)由图乙可知,弹簧测力计a的拉力F1的大小为_____N

2)实验记录纸如图丙所示,虚线为F1的作用线,实线为弹簧测力计b拉力F2的图示,根据图中给出的标度,作出F1F2的合力F,求得F_____N

3)如果保持拉力F1的方向不变,增大F2F1间的夹角,使橡皮筋的自由端仍在O点,则_____

AF1F2均变大 BF1F2均变小.CF1变大,F2变小 DF1变小,F2变大.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

1)当Mm的大小关系满足______时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。

2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系,应该作a________的图象。

3 甲、乙同学用同一装置做实验,画出各自的aF图线如图b所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同_______

4)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响应采取的做法是______

A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

C.使木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.使木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,20匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积S=1m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度ω=100rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为5A,下列说法正确的是(

A.图示位置穿过线框的磁通量为零

B.图示位置通过线框的磁通量变化率最大

C.变压器原、副线圈匝数之比为10011

D.允许变压器输出的最大功率为10kW

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同步练习册答案
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