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【题目】如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成a角,导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m,电阻为r的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。

现给杆一沿轨道向下的初速度,杆向下运动至速度为零后,再沿轨道平面向上运动达最大速度,然后减速到零,再沿轨道平面向下运动,一直往复运动直到静止。重力加速度为g。试求:

(1)细杆获得初速度瞬间的加速度a的大小

(2)当杆速度为,时离最初静止位置的距离

(3)导体棒从获得一初速度开始到向上运动达最大速度,过程中克服弹簧弹力做功为W,在此过程中整个回路产生的焦耳热是多少?

【答案】(1)(2)(3)

【解析】1)细杆获得初速度瞬间,解得

2)当杆速度为时离最初静止时位置的距离为

杆最初静止时弹簧伸长,则是

当杆速度时弹簧伸长,此时加速度为零,则,解得

3)导体棒从静止开始到向上运动达到最大速度过程中, ,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示是电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用______(填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔_______s打一次点。使用电火花计时器的基本实验步骤如下:

A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器

B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器

C.启动电源,听到放电声,立即拖动纸带运动

上述步骤正确的顺序是______________。(按顺序填写步骤编号)

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【题目】如图所示,变压器为理想变压器,其原副线圈匝数分别为n1、n2,电路中有额定电压220V的四个完全相同的灯泡L,现四个灯泡都正常发光,交流电源电压为U,下列说法正确的是

A. 原副线圈的匝数比为:n1:n2=2:1

B. 电源的输出功率等于四个灯消耗的功串之和。

C. 电源的电压为880V。

D. 如果改用立流稳压电源供电,四个灯的功率有可能相等。

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【题目】(多选)如图所示,边长为L、总电阻为R的均匀正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上,其cd边右侧紧邻两个磁感应强度为B、宽度为L、方向相反的有界匀强磁场。现使线框以速度v0匀速通过磁场区域,从开始进入,到完全离开磁场的过程中,下列图线能定性反映线框中的感应电流(以逆时针方向为正)和a、b两点间的电势差随时间变化关系的是

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【题目】将粉笔头A轻放在以2 m/s的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4 m的划线。若使该传送带改做初速度不变、加速度大小为1.5 m/s2的匀减速运动直至速度为零,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头B轻放在传送带上,则粉笔头B停止在传送带上的位置与划线起点间的距离为多少?

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【题目】放在水平桌面上的书,受到桌面的支持力。这个力产生的直接原因是

A. 书受到的重力 B. 书的形变

C. 书对桌面的压力 D. 桌面的形变

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【题目】(多选)如图所示,光滑水平面上存有界匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场,当AC刚进入磁场时速度为v,方向与磁场边界成45°,若线框的总电阻为R,则

A. 线框穿进磁场过程中,框中电流的方向为DCBA

B. AC刚进入磁场时线框中感应电流表为

C. AC刚进入磁场时线框所受安培力为

D. 此时CD两端电压为

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【题目】如图所示,离地面足够高处有一竖直空管,质量为2 kg,管长24 m,M、N为空管的上、下两端,空管受到竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,加速度大小为a=2 m/s2,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛,不计一切阻力,取重力加速度g=10 m/s2

(1)若小球上抛的初速度大小为10 m/s,经过多长时间小球从管的N端穿出?

(2)若此空管的N端距离地面64 m高,欲使在空管到达地面时小球落到管内,求小球的初速度v0大小的取值范围。

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【题目】利用如图所示的装置验证机械能守恒定律.

(1)打点计时器应接___________(交流直流”)电源.

(2)实验部分步骤如下:

A.按图装置沿竖直方向固定好打点计时器,把纸带下端挂上重物,穿过打点计时器.

B.将纸带下端靠近打点计时器附近静止,______________________,打点计时器在纸带上打下一系列的点.

C.如图为打出的一条纸带,用___________测出ABC与起始点O之间的距离分别为h1h2h3.

(3)设打点计时器的周期为T,重物质量为m,重力加速度为g,则重物下落到B点时的速度v___________.研究纸带从O下落到B过程中增加的动能ΔEk________,减少的重力势能ΔEp________.

(4)由于纸带受到摩擦,实验测得的ΔEk___________(大于小于”)ΔEp.

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