【题目】如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.MP接有电阻R.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0.将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计.现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒运动过程中始终与MP平行.当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd 到MP的距离为三s.已知重力加速度为g,求:
(1)金属棒达到的稳定速度;
(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,写出磁感应强度B随时间t变化的关系式.
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
试题分析:(1)金属棒先做加速度减小的变加速运动,当金属棒稳定运动时做匀速运动,
根据平衡条件则有: (2分)
切割产生的电动势为: (1分) 电流为:
(1分)
金属棒所受的安培力: (1分) 解得:
(1分)
(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程,由动能定理得: (2分)
则根据功能关系得回路中产生的总热量为:
故电阻R上产生的热量为: (1分)
则得 (1分)
(3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流.此时金属棒将沿导轨做匀加速运动.
根据牛顿第二定律: F﹣mgsinθ=ma (1分)
解得 (1分)
根据磁通量不变则有 : (1分)
解得: (1分)
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【题目】下列关于“探究小车速度随时间变化规律”的实验操作中,正确的是 ( )
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C. 应先接通电源,在打点计时器开始打点后再释放小车
D. 应在小车到达滑轮前使小车停止运动
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【题目】在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中:
(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装成如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处(至少两处): ; 。
(2)改正实验装置后,当M与m的大小关系满足 时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
(3)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究加速度与质量的关系,以下做法正确的是______。
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 |
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 |
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源 |
D.求小车运动的加速度时,可用天平测出盘及盘中的砝码质量m以及小车质量M,直接用公式求出 |
(4)在“探究加速度与合外力关系”时,作出了如图所示的(a)、(b)图象,图(a)中三线表示实验中小车的___________不同;图(b)中图线不过原点的原因是__________________。
(5)图乙是上述实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,结合图中给出的数据,求出小车运动加速度的大小为______m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为______m/s(计算结果均保留2位有效数字)
(6)该同学在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如下表所示,请你在答题纸上的坐标纸中选择合适刻度并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。从图线中可得出当F不变时,小车加速度与质量之间的关系是______________。
实验次数 | 加速度 | 小车与砝码总质量 | 小车与砝码总质量的倒数 |
1 | 0.31 | 0.20 | 5.0 |
2 | 0.25 | 0.25 | 4.0 |
3 | 0.21 | 0.30 | 3.3 |
4 | 0.18 | 0.35 | 2.9 |
5 | 0.16 | 0.40 | 2.5 |
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【题目】如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=9cm,板长为L=30cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.6m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm,液滴刚好从金属板末端飞出,g取10m/s2.求:
(1)将下板向上提起后,液滴的加速度;
(2)液滴从射入电场开始计时,匀速运动到P点的时间.
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【题目】如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求:(取g=10 m/s2)
(1)物体所受的摩擦力;(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(2)若用原长为10 cm,劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?
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【题目】20世纪初,物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是
A. 达尔文出版《物种起源》,提出生物进化论
B. 量子论的提出和发展
C. 法拉第发现电磁感应现象,科学家制成发电机与电动机
D. 爱因斯坦提出相对论、提出质能公式(E=mc2),从而原子能在军事上的应用
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【题目】如图所示,圆形线圈共100匝、直径d=0.2m,线圈电阻r=0.1Ω,在匀强磁场中绕过直径的轴OO′顺时针(从上往下看)匀速转动,轴OO′和磁场的方向垂直,磁感应强度的大小T,角速度ω=300rad/s,外电路电阻R=9Ω,交流电表为理想电压表,请回答下列问题:
(1)在图示时刻,圆形线圈中感应电流的方向如何;
(2)写出从图示时刻线圈感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转一圈外力做功多少;
(4)交流电压表示数;
(5)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多少.
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【题目】波兰天文学家哥白尼研究了大量古希腊哲学和天文学著作,经过长期推算,建立起一个新的宇宙体系——日心体系。该体系虽不是科学的理论,但是它的价值远远超出了科学本身的意义。下列对其意义的表述,正确的是
①否定了教会宣扬的“地心说”
②打破了教会对科学的垄断
③动摇了教会在人们心目中的地位
④标志着人类科学时代的开始
A. ①②③
B. ①②④
C. ②③④
D. ①③④
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【题目】如图所示,一带电粒子以一定速度进入正点电荷Q形成的电场中,粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如图中实线所示,图中虚线是以Q为圆心的同心圆,M、N是运动轨迹与同心圆的交点.下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.图中三个同心圆中,N点所在圆的电势最高
C.粒子从M到N的过程中,速率先增大后减小
D.粒子从M到N的过程中,电势能先增大后减小
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