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【题目】间距的光滑平行金属导轨MNQP与水平面成倾斜放置,NQ之间接有阻值的定值电阻,空间存在着垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度。质量,电阻的金属棒ab从轨道上某一水平位置静止释放,导轨电阻不计(g=10 m/s2

(1)若导轨足够长,求金属板ab下滑的最大速度;

(2)从静止释放直到速度达到最大值的过程中,电阻R产生热量0.6 J,求金属棒下滑的高度。

【答案】(1) (2)

【解析】1)当达到最大速率v时,根据牛顿第二定律可得

根据法拉第电磁感应定律, 和闭合电路欧姆定律

综合得到,解得v=4m/s

2)设导体棒刚好达到最大速度通过的位移为

外电路电阻R产生的焦耳热

整个电路产生的焦耳热

根据能量守恒定律,机械能的变化量等于电路产生的焦耳热,则

代入数据可得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点间的时间间隔为0.04s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.则:

(1)在该实验中,下面叙述正确的是______

A.应用天平称出重物的质量

B.应当选用点迹清晰,第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量

C.操作时应先放纸带,后接通电源

D.打点计时器应接在直流电源上

(2)验证机械能守恒定律的实验步骤有:

①把打点计时器安装在铁架台上,用导线将学生电源和打点计时器接好。

②重复上一步的过程,打三到五条纸带。

③把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重锤停靠在打点计时器附近。

④用公式,计算出各点的瞬时速度v1v2v3、……并记录在表格中。

⑤接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重锤自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点。

⑥计算各点的重力势能的减少量mghn和动能的增加量,并进行比较,看是否相等,将数值填入表格内。

⑦选择一条点迹清晰的纸带,在起始点标上O,以后各点依次为1、2、3、……用刻度尺测量对应下落的高度h1h2h3、……记入表格中。上述步骤合理的顺序应该是______________________

(3)从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上打出的点ABC、D作为计数点,并测出ABC、D点距起始点O的距离如图所示。由此可计算出物体下落到B点时势能的变化量ΔEP=_____J(保留三位有效数字),动能的增加量ΔEk=_____J(保留三位有效数字)。

(4)该同学利用自己在做该实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴画出了如图的图线。若图线的斜率为k, 则可知当地的重力加速的表达式为_____,图线不经过原点的可能原因是_____________________

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【题目】如图所示,扇形区域内存在有垂直平面向内的匀强磁场,OA和OB互相垂直是扇形的两条半径,一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场,从B点离开,若该粒子以同样的速度从C点平行与AO方向进入磁场,则

A. 只要C点在AB之间,粒子仍然从B点离开磁场

B. 粒子带负电

C. C点越靠近B点,粒子偏转角度越大

D. C点越靠近B点,粒子运动时间越短

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【题目】用如图所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转.而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么( )

A. a光的频率一定大于b光的频率

B. 只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大

C. 增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转

D. a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由dc

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【题目】汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动,到t1时刻关闭发动机做匀减速运动,直到t2时刻静止,此过程中汽车的速度—时间图象如图所示,α<β,若汽车牵引力做功为W,做功的平均功率为P汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别是W1W2,平均功率的大小分别为P1P2,则下列表达式中正确的是(已知发动机关闭前后汽车所受阻力恒定)

A. W>W1+W2 B. W1=W2

C. P=P1+P2 D. P1=P2

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【题目】如图小球ab用等长细线悬挂于同一固定点O.让球a静止下垂将球b向右拉起使细线水平.从静止释放球b两球碰后粘在一起向左摆动此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力

(1)两球ab的质量之比;

(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比.

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【题目】如图,一束光沿半径方向射向一块半圆形玻 璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出ab两束光线,则

A. 在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度

B. 在真空中,a光的波长小于b光的波长

C. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率

D. 若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失

E. 分别用ab光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

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【题目】在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板,风垂直吹向钢板,在钢板由静止开始下落的过程中,作用在钢板上的风力恒定.用EKEvP分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的瞬时功率,关于它们随下落高度或下落时间的变化规律,下列四个图象中正确的是(  )

A. B.

C. D.

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【题目】某兴趣小组设计了一种发电装置如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为π磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdlbcad2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动bcad边同时进入磁场.在磁场中两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r外接电阻为R.求:

(1)线圈切割磁感线时感应电动势的大小Em

(2)线圈切割磁感线时bc边所受安培力的大小F

(3)外接电阻上电流的有效值I.

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