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【题目】如图所示,宽度为的光滑导轨分为左、右两部分,左侧部分与水平面成角倾斜放置,右侧部分处于水平,两部分在两点处平滑连接,导轨两端各接有阻值为的电阻。质量为,电阻为、长度也为的导体棒横跨在导轨的位置,由静止释放,最终导体棒停在导轨的位置,的距离均为,重力加速度为。整个空间存在方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场,导轨的电阻不计,求:

1)导体棒将要滑到瞬间的加速度(此时速度沿斜面向下);

2)导体棒由滑至和由滑至两过程中产生电能的比值。

【答案】1;(2

【解析】

1)设导体棒滑到的瞬间速度为,对导体棒从段应用动量定理有

其中通过导体某一横截面的电荷量为

联立解得

导体棒将要滑到瞬间产生的感应电动势为

过导体棒的电流为

导体棒所所安培力的瞬时值为

由牛顿第二定律得

联立解得

2)根据能量守恒可得导体棒由滑至的过程中产生的电能为

导体棒由滑至过程中产生的电能为

两者的比值为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某小组要测量一电源的电动势和内阻。供使用的实验器材有:量程为0~ 0.6A电阻不计的电流表一只;阻值均为6的定值电阻三只;开关S及导线若干。根据实验器材,同学们设计出如图甲所示的电路图,其主要实验操作步骤如下:

(1)三个6的电阻通过串、并联等不同的组合方式可以得到七个不同阻值的电阻R,表中已列出R的不同阻值。

(2)把不同组合方式得到的电阻R分别接入图甲所示电路的MN之间,可测得七组电阻R对应电流I的数据如下表。

(3)纵坐标、R为横坐标,根据表中数据在图乙坐标纸上作出图像______

(4)根据图像求出电源的电动势E=_______V;内阻r=_______。(结果均保留两位有效数字)

(5)该小组利用此电路测量一未知电阻的阻值。把未知电阻接入电路MN间,电流表的读数为0.25A,可得待测电阻的阻值为________(保留两位有效数字)

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【题目】如图所示,封闭有一定质量理想气体的长气缸固定在水平桌面上,开口向右,活塞的横截面积为S。活塞与质量为m的物块用跨过定滑轮上的轻绳连接,滑轮两侧的轻绳分别处于水平和竖直状态,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定,上端与物块连接。开始时,活塞与气缸底部的间距为L,绝对温度为,弹簧处于拉伸状态且弹力大小。已知大气压,g为重力加速度大小)。不计一切摩擦,弹簧始终处于弹性限度内。求:

(i)若对被封闭气体缓慢加热直至弹簧弹力大小为零,求此时被封闭气体的绝对温度

(ii)当被封闭气体的绝对温度为时,立即撤去弹簧且不再对被封闭气体加热,经过一段较长时间后,被封闭气体的绝对温度又降回到,求此时活塞与气缸底部的间距

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】近年来,网上购物促使快递行业迅猛发展。如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图,传送带右端与水平面相切,且保持的恒定速率顺时针运行,传送带的长。某次传输中由于包裹A比较粗糙没有到达接收点D而停在了C点,已知C点距离传送带右端,距离D。现将一质量为kg的包裹B轻放在传送带左端,包裹B离开传输带后与静止的包裹A发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后包裹A先到达D点,包裹B后到达D点,速度都刚好为零。已知包裹B与传送带间的动摩擦因数为,与水平面间的动摩擦因数为,包裹A与水平面间的动摩擦因数为g10m/s2。求:

1)包裹B在传送带上运动的时间;

2)包裹A的质量。

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【题目】如图所示,在水平地面上放置一柱形气缸,两活塞(体积均可忽略)ab将两部分理想气体封闭在气红内,两部分气体的体积之比 ,两活塞间连接一根水平轻质弹簧,弹簧处于原长,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动,固定气缸,用水平向左的外力(图中未画出)缓慢推活塞b,活塞b向左运动一小段距离,此时弹簧处于压缩状态,两部分气体的体积之比,推力F=p0S,求此时弹簧弹力大小。(已知气缸的模截面积为S,设环境温度保持不变,东界大气压为p0

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【题目】我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹最高点,离地面高h,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。则返回器(  )

A.d点处于超重状态

B.a点到e点速度越来越小

C.d点时的加速度大小为

D.d点时的线速度小于地球第一宇宙速度

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【题目】麦克斯在前人研究的基础上,创造性地建立了经典电磁场理论,进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中,板间电场发生变化,产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是(  )

A.电容器正在放电

B.两平行板间的电场强度E在增大

C.该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场

D.两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场达到最大值

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【题目】如图所示,上端固定着弹射装置的小车静置于粗糙水平地面上,小车和弹射装置的总质量为M,弹射装置中放有两个质量均为m的小球.已知M=3m,小车与地面间的动摩擦因数为0.1.为使小车到达距车右端L2m的目标位置,小车分两次向左水平弹射小球,每个小球被弹出时的对地速度均为v.若每次弹射都在小车静止的情况下进行,且忽略小球的弹射时间,gl0m/s2,求小球弹射速度v的最小值.

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【题目】质量为m、电量为+q的带电粒子,以某一初速度垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r。可将带电粒子的运动等效为一环形电流,环的半径等于粒子的轨道半径。不计重力影响。

(1)求粒子在磁场中做圆周运动线速度的大小v

(2)求等效环形电流的大小I

(3)若在O点固定一个点电荷A。粒子射入磁场的位置和速度方向保持不变。当原有磁场大小、方向都不变时,改变粒子射入磁场的初速度的大小,仍可使粒子绕O做半径为r的匀速圆周运动;当原有磁场方向反向,而磁感应强度B的大小不变时,再改变粒子射入磁场的初速度的大小,还能使粒子绕O做半径为r的圆周运动。两次所形成的等效电流之差的绝对值为△I,求△I的表达式。

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