【题目】如图甲所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m,倾角θ=37°,轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻,整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场,磁感应强度B的变化规律如图乙所示现用力将质量m=0.4kg,电阻产r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处,在4s时刻撤去外力,之后导体棒下滑距离x0=1.5m后达到最大速度,导体棒与导轨接触良好。求:
(1)0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2)导体棒ab的最大速度vm;
(3)撤去外力后,导体棒ab下滑2m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q。
【答案】(1)0.25A,方向为a到b;(2)1m/s;(3)1.9J。
【解析】
(1)根据楞次定律可知,通过导体棒ab的电流方向为a到b
根据法拉第电磁感应定律:E=n
可得:E1==1V
根据闭合电路欧姆定律可得:I1==0.25A,方向为a到b
(2)当导体棒CD开始下滑到最大速度时匀速运动,
根据受力平衡可得:mgsinθ=Bl2d
根据欧姆定律可得:I2=
切割磁感线产生的感应电动势:E2=Bdvm
联立可得导体棒ab的最大速度:vm==1m/s
(3)下滑过程中电阻R与导体产生热量相等,根据能量守恒定律:mgx0sinθ=+2Q
可得ab棒上产生的焦耳热:Q=mgx0sinθ﹣
代入数据解得:Q=1.9J
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【题目】如图所示,虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域上下宽度为l;质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直,ab边保持水平地从距离磁场上边缘一定高处由静止下落,以速度v进入磁场,经一段时间又以相同的速度v穿出磁场,重力加速度为g。下列判断正确的是()
A. 线圈的电阻
B. 进入磁场前线圈下落的高度
C. 穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量
D. 线圈穿过磁场所用时间
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【题目】某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表欧姆表;
(1)先用如图(a)所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到3kΩ时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到12kΩ时,电压表指针指在如图(b)所示位置,则电压表的读数为_____V.由以上数据可得电压表的内阻RV=_____kΩ;
(2)将图(a)的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图(c)所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:将两表笔断开,闭合开关,调节电阻箱,使指针指在“3.00V”处,此处刻度应标阻值为_____(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“2.00V”处对应的电阻刻度为_____kΩ;
(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将_____.
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定
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【题目】如图所示,在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。关于她的实验现象,下列说法中正确的是( )
A. 只有“起立”过程,才能出现超重的现象
B. 只有“下蹲”过程,才能出现失重的现象
C. “下蹲”的过程,先出现超重现象后出现失重现象
D. “起立”、“下蹲”的过程,都能出现超重和失重的现象
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【题目】如图所示,竖直平面内半径R=045m的光滑半圆形轨道BCD,与倾角为37°的斜面在B点处圆滑连接。A、D两点等高,在A处固定一弹射器。质量m=0.2kg的小物块(可看作质点)从弹射器弹出后,沿动摩擦因数μ=0.5的斜面下滑,到达B端时速度为m/s,然后通过半圆形轨道从D点水平飞出,求:
(1)小物块被弹射器弹出过程中,弹射器释放的弹性势能;
(2)小物块在D点时对轨道的作用力;
(3)小物块从D点飞出后落在斜面上离B点的距离。
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【题目】两个相同的薄壁型气缸A和B,活塞的质量都为m,横截面积都为S,气缸的质量都为M,M/m=2/3,气缸B的筒口处有卡环可以防止活塞离开气缸.将气缸B的活塞跟气缸A的气缸筒底用细线相连后,跨过定滑轮,气缸B放在倾角为30O光滑斜面上,气缸A倒扣在水平地面上,气缸A和B内装有相同质量的同种气体,体积都为V0,温度都为27℃,如图所示,此时气缸A的气缸筒恰好对地面没有压力.设气缸内气体的质量远小于活塞的质量,大气对活塞的压力等于活塞重的1.5倍.
①若使气缸A的活塞对地面的压力为0,气缸A内气体的温度是多少度?
②若使气缸B中的气体体积变为,气缸B内的气体的温度是多少度?
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【题目】一辆汽车在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机紧急刹车,刹车时加速度的大小为5 m/s2,求:
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离
(2)从开始刹车到汽车滑行50m所经历的时间
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【题目】如图所示的电路中,L1,L2是两个不同的小灯泡,a,b间有恒定的电压,他们都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,发生的现象是( )
A. L1亮度不变,L2变暗
B. L1变暗,L2变亮
C. 电路消耗的总功率变小
D. 流过滑动变阻器的电流变小
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【题目】如图所示的理想变压器电路中,原副线圈的匝数比为2:1,原、副线圈的电路中均有一阻值为R的定值电阻,副线圈电路中定值电阻和滑动变阻器串联,a、b端接电压恒定的正弦交流电,在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,则下列说法正确的是( )
A. 原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在减小
B. 副线圈电路中定值电阻R消耗的功率在增大
C. 副线圈电路中消耗的总功率在减小
D. 原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比恒定为1:2
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