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【题目】如图甲所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨PQFMNE相距L=0.8m,轨道的PQMN段为圆弧轨道,分别与固定在水平面上的QF段和NE段平滑连接,轨道右端足够长。金属杆abcd锁定在图示位置,此时杆ab距离水平轨道的竖直高度为h=0.8m,杆cd到圆弧轨道末端的距离为x=2.5m,杆abcd与两金属导轨垂直且接触良好,已知杆abcd的质量均为m=0.4kg、电阻均为R=0.4Ω,金属导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,取重力加速度g=10m/s2

1)求02s内通过杆ab感应电流的大小和方向;

2t=2s时刻自由释放杆ab,保持杆cd处于锁定状态,待杆ab进入磁场运动x1=lm时,立即解除杆cd锁定,求t=2s后杆cd中产生的焦耳热。

【答案】1I=1.25A,方向由a指向b;(2Qcd=1.4J

【解析】

102s内由法拉第电磁感应定律

S=Lx

据图象可得

解得

I=1.25A

感应电流方向由a指向b

2)杆ab下滑过程

解得

v0=4m/s

ab进入磁场后,设其速度为v时,取一段极短时间Δt,有

-Ft=mv

解除杆cd锁定时,设杆ab速度为v1,杆ab进入磁场后到解除杆cd锁定时,有

解得

v1=2m/s

解除杆cd锁定后,杆ab和杆cd组成的系统动量守恒,可得

解得

v2=1m/s

从杆ab进磁场到最终共速,据能量关系可得

解得

Qcd=1.4J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮AB,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力,回答下列问题:

1)改变钩码个数,实验不能完成的是____

A.钩码的个数 B.钩码的个数

C.钩码的个数 D.钩码的个数

2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是____

A.标记结点O的位置,并记录OAOBOC三段绳子的方向.

B.量出OAOBOC三段绳子的长度

C.用量角器量出三根绳子之间的夹角

D.用天平测出钩码的质量

3)在作图时,下图中更加符合实际的图是___图.(填“甲”或“乙”)

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【题目】某高速公路单向有两条车道,最高限速分别为120 km/h、100 km/h.按规定在高速公路上行驶车辆的最小间距(单位:m)应为车速(单位:km/h)的2倍,即限速为100 km/h的车道,前后车距至少应为200 m.求:

(1)两条车道中限定的车流量(每小时通过某一位置的车辆总数)之比;

(2)若此高速公路总长80 km,则车流量达最大允许值时,全路(考虑双向共四车道)拥有的车辆总数.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s,问:

1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?

2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?g=10m/s2

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【题目】如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中(

A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左

B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等

C. 若猫增大接力,鱼缸受到的摩擦力将增大

D. 若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面

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【题目】某探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M表示,钩码的质量用m表示.要顺利完成该实验,则:

1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是_____________________

要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是_____________

2)某次打出的某一条纸带,ABCDEF为相邻的6个计数点,如下图所示,相邻计数点间还有四个点未标出.利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=________m/s2.(结果保留两位有效数字)

3)某位同学经过测量、计算得到如下数据,请在图中作出小车加速度与所受合外力的关系图象________________________

组别

1

2

3

4

5

6

7

M/kg

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

F/N

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

a/m·s2

0.13

0.17

0.26

0.34

0.43

0.51

0.59

4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:________________________

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【题目】某同学用如下电路测量满偏电流为2mA的电流表A1的内阻:

实验可选用的器材如下:

A.待测电流表A1(量程为2mA,内阻约为几十欧)

B.电流表A2(量程为1mA,内阻约为100Ω)

C.电流表A3(量程为5mA,内阻约为20Ω)

D.电阻箱R10~999.9Ω)

E.滑动变阻器RA0~1kΩ)

F.滑动变阻器RB0~100Ω)

G.定值电阻R0(阻值为2500Ω)

H.电源(电动势为3V

L.开关两个,导线若干

(1)实验时,先闭合开关S1,将开关S2拨向接点a,调节滑动变阻器R2,直至电流表A满偏;再保持R2滑片位置不动,将S2拨向接点b,调节电阻箱R1,直至电流表A_______(选填“半偏”或“满偏”),读出R1的示数为50.0Ω,则待测电流表A1的内阻为_______Ω;

(2)实验中电流表A选用的是________(选填“A2”或“A3”),滑动变阻器R2选用的是______(选填“RA”或“RB”)。

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【题目】如图所示,小车静置在水平地面上,斜面置于小车上,滑块放在斜面上,一根轻弹簧一端固定在小车上的点、另一端系在滑块上的点,弹簧的斜面垂直,三个物体均保持静止,下列有关斜面、滑块的受力情况的描述正确的是

A.若弹簧处于压缩状态,则滑块一定受3个力的作用

B.若弹簧处于压缩状态,则斜面一定受4个力的作用

C.若弹簧处于伸长状态,则滑块一定受4个力的作用

D.若弹簧处于伸长状态,则斜面一定受6个力的作用

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【题目】如图所示,在光滑的绝缘水平面上固定两个等量同种点电荷,在连线上的点由静止释放一带电滑块(可视为质点),滑块由静止向右运动的最右点为点(图中未画出)。则以下判断正确的是(  )

A.滑块一定带的是与异种的电荷B.滑块的电势能一定是先减小后增大

C.滑块的动能与电势能之和一定减小D.间距离等于间距离

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