【题目】如图所示,单匝正方形线框abcd质量M=0.3 kg、边长L=0.4 m、总电阻R=2 Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框另一端连接质量m=0.2 kg的物体P,线框释放前细线绷紧。在线框下方有一上下边界都水平的有界匀强磁场,两边界Ⅰ、Ⅱ之间距离h2=2 m,磁场方向水平且垂直纸面向里。现让线框cd边距上边界Ⅰ的高度h1=1 m处由静止释放,线框在运动过程中cd边始终保持水平且与磁场垂直,线框cd边进入磁场上边界Ⅰ时刚好做匀速运动,线框ab边刚进入磁场上边界Ⅰ时,线框上方的绝缘轻质细线突然断裂,不计空气阻力,求:
(1)线框cd边从磁场上边界Ⅰ进入时的速度大小v0
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q
【答案】v0=2 m/s;B=2.5 T;Q= 1.6 J
【解析】
(1)对线框与物体整体由动能定理:Mgh1﹣mgh1=(M+m)v02,代入数据解得:v0=2 m/s
(2)对物体P根据平衡条件有:T=mg ,同理对线框abcd:T+ILB=Mg,感应电动势:,电流:感应电流I= 联立可得B=2.5 T
(3)线框匀速通过上边界Ⅰ过程中,根据功能关系有:Q1=ILB·L=0.4 J,线框ab进入磁场开始到cd边离开磁场过程中由动能定理:Mg(h2-L)= Mv2﹣Mv02 ,解得:v=6 m/s.,线框离开磁场过程中感应电流::I1=,安培力:F1=I1LB=3N,所以:Mg=F1 ,所以线框离开磁场过程中刚好做匀速运动线框离开磁场产生的焦耳热,根据功能关系有:Q2=MgL=1.2 J.所以产生的总热量:Q=Q1+Q2=1.6 J
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【题目】如图所示为变压器工作电路示意图,其中T为理想变压器,输电线电阻可等效为电阻r,灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T的输入电压不变,滑片P处于图中位 置,开关S断开,该状态下灯L1正常发光,则下列说法正确的是
A. 仅闭合开关S,灯L1会变亮
B. 仅闭合开关S,r消耗的功率会变大
C. 仅将滑片P下移,r消耗的功率会变小
D. 仅将滑片P上移,电流表示数会变小
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【题目】如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型玻璃细管底部相连通,各部分细管内径相同.U型管左管上端封有长20cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通,此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U型玻璃管底部为25cm.水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A.已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉,使气体B的气柱长度为25cm,求:
①左右管中水银面的高度差是多大?
②理想气体A的气柱长度为多少?
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【题目】如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。
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【题目】某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件,该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V”,同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图所示,图中定值电阻R=1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5 Ω;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计,滑动变阻器阻值0~20 Ω,额定电流1 A。正确接线后,测得的数据如下表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
U/V | 0.00 | 3.00 | 6.00 | 6.16 | 6.28 | 6.32 | 6.36 | 6.38 | 6.39 | 6.40 |
I/mA | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.06 | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
(1)由以上数据分析可知,电压表并联在M与________之间(填“O”或“P”)。
(2)将电路图在虚线框中补充完整_________。
(3)从表中数据可知,该电学元件的电阻特点是:________________________。
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【题目】如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的速度均为v=0.4m/s,两波源的振幅均为A=2cm,图示为t=0时刻两列波的图像(传播方向如图所示),此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动,质点M的平衡位置处于x=0.5m处,关于各质点运动情况判断正确的是
A. 两列波相遇后不能发生干涉
B. t=1s时刻,质点M的位移为-4cm
C. t=1s后,平衡位置处于x=0.6m的质点位移始终为0
D. t=0.75s时刻,质点P、Q都运动到M点
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【题目】下列说法中正确的是________
A. 温度越高,分子的无规则热运动越剧烈
B. 物体的温度越高,所有分子的动能都一定越大
C. 分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小
D. 一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高
E. 如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加
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【题目】如图所示为两电源的图象,则下列说法正确的是
A. 电源①的电动势和内阻均比电源②小
B. 当外接相同的电阻时,两电源的输出功率可能相等
C. 当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等
D. 不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大
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【题目】一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核,衰变方程为.下列说法正确的是( )
A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能
B. 衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C. 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D. 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
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