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【题目】如图所示,平行导轨倾斜放置,倾角θ=370,匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=4T,质量为m=2kg的金属棒ab垂直放在导轨上,ab与导轨平面间的动摩擦因数μ=0.25ab的电阻r=1Ω,平行导轨间的距离L=1mR1=R2=18Ω,导轨电阻不计,ab由静止开始下滑运动x=3.5m后达到匀速。sin370=0.6cos370=0.8。求:

1ab在导轨上匀速下滑的速度多大?

2ab匀速下滑时ab两端的电压为多少?

3ab由静止到匀速过程中电阻R1产生的焦耳热Q1为多少?

【答案】1;(2;(3

【解析】试题分析:ab由静止开始下滑,速度不断增大,对ab受力分析如图所示,

由牛顿第二定律可知,ab做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度增加到最大,此后以最大速度做匀速运动。

ab在导轨上匀速下滑时

等效电路如图所示,

外电路电阻

电路中总电阻

由闭合电路的欧姆定律和法拉第电磁感应定律可知:

电路中的电流

此时的感应电动势

①③④⑤解得:ab在导轨上匀速下滑的速度

2)将代入的得感应电动势

代入得电路中的电流

ab两端的电压为路端电压:

3)由于ab下滑过程速度不断变化,感应电动势和电流不恒定,故不能用焦耳定律求焦耳热。

根据能量守恒定律,ab减少的重力势能等于ab增加的动能、克服摩擦力做功产生的内能与电路中总的焦耳热之和,即

展开得

解得电路中总的焦耳热

由焦耳定律可知相同的时间内通过的电流相等焦耳热与电阻成正比:

外电路产生的焦耳热

外电路中,故,且,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】某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重锤自由下落,打出的一条纸带如图所示,图中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的各点.已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点.

(1)打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=_____进行计算,式中各量的意义是_____

(2)用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=_____m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量分别为1kg3kg的滑块AB静止在光滑的水平面上。现使滑块A4m/s的速度向右运动,与左侧还有轻弹簧的滑块B发生正碰。求二者在发生碰撞的过程中:

弹簧的最大弹性势能;

滑块B的最大速度。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为ra点是它边缘上的一点.左侧为一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2rb点是小轮上一点,到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则( )

A. a点与b点的线速度大小相等

B. a点与b点的角速度大小相等

C. a点与c点的线速度大小相等

D. a点的向心加速度比d点的大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验装置如图(甲)所示。

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图(乙)所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。求:

从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1 = cm;

②该小车的加速度a = m/s2

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:

砝码盘中砝码总重力F(N)

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a(m·s-2

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据该组实验数据在答卷的坐标纸作出a—F的关系图象;

②根据提供的实验数据作出的a—F图线不通过原点的主要原因是

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列关于力和运动的说法中正确的是( )

A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B. 物体在变力作用下不可能做直线运动

C. 物体在变力作用下有可能做曲线运动

D. 物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时,有可能做直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】请看下图,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长。求:

(1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为多大?

(2)经多长时间两者达到相同的速度?

(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10 m/s2)

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【题目】某研究性学习小组设计了利用力传感器和光电门传感器探究动能定理的实验,他们将力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,用力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上AB两点各固定一个光电门传感器,用于测量小车通过AB两点时的速度,如图所示。在小车上增减砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小,摩擦力不计。

1)实验主要步骤如下:

测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连,正确连接所需电路;

将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动。除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为

改变小车的质量或重物的质量,重复的操作。

2)右侧表格中MM1与小车中砝码质量之和,DEk为动能变化量,F是拉力传感器的示数,W

FAB间所做的功。表中的DE3_________W3__________(结果保留三位有效数字)。

3)根据上述实验数据可以得出的实验结论:

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】做直线运动的甲乙两物体的位移时间图象如图所示则不正确的是( )

A. 乙开始运动时两物体相距20 m

B. 0~10 s这段时间内物体间的距离逐渐变大

C. 10 s~25 s这段时间内物体间的距离逐渐变小

D. 两物体在10 s时相距最远25 s时相遇

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