【題目】如圖所示,傾角為θ、寬度為d、長(zhǎng)為L的光滑傾斜導(dǎo)軌C1D1、C2D2頂端接有可變電阻R0,L足夠長(zhǎng),傾斜導(dǎo)軌置于垂直導(dǎo)軌平面斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,C1A1B1、C2A2B2為絕緣軌道,由半徑為R處于豎直平面內(nèi)的光滑半圓環(huán)A1B1、A2B2和粗糙的水平軌道C1A1、C2A2組成,粗糙的水平軌道長(zhǎng)為s,整個(gè)軌道對(duì)稱.在導(dǎo)軌頂端垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒MN,使其從靜止開(kāi)始自由下滑,不考慮金屬棒MN經(jīng)過(guò)接點(diǎn)A、C處時(shí)機(jī)械能的損失,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終保持水平,水平導(dǎo)軌與金屬棒MN之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.則:
(1)金屬棒MN在傾斜導(dǎo)軌CD上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電阻R0上產(chǎn)生的熱量Q為多少?
(2)為了金屬棒MN能到達(dá)光滑半圓環(huán)B點(diǎn),可變電阻R0應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:金屬棒下滑時(shí)切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到沿斜面向上的安培力,做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為0時(shí),速度最大.下滑過(guò)程中,重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,內(nèi)能增加,根據(jù)能量守恒求出整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量,從而求出電阻R上產(chǎn)生的熱量.對(duì)金屬棒到達(dá)最高點(diǎn)進(jìn)行受力分析,確定能到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度,再由動(dòng)能定理從而來(lái)計(jì)算出可變電阻R0應(yīng)滿足條件。
(1)由于L足夠長(zhǎng),棒MN在斜導(dǎo)軌上到達(dá)C端前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)
棒受到的安培力:
根據(jù)平衡條件可得:
解得:
根據(jù)能量守恒:
所以
(2)棒能到達(dá)B點(diǎn)時(shí):
可得:
從C點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程
可得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用一根長(zhǎng)為L的細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為m的小球懸掛在O點(diǎn),使小球處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示現(xiàn)在最低點(diǎn)給小球一個(gè)水平向右的沖量I,使小球能在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),若小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中始終對(duì)細(xì)繩有力的作用,則沖量I大小應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】高空滑索是勇敢者的運(yùn)動(dòng).如圖所示一個(gè)人用輕繩通過(guò)輕質(zhì)滑環(huán)懸吊在足夠長(zhǎng)的傾斜鋼索上運(yùn)動(dòng)(設(shè)鋼索是直的),下滑過(guò)程中到達(dá)圖中A位置時(shí)輕繩與豎直線有夾角,到達(dá)圖中B位置時(shí)輕繩豎直向下.不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是
A. 在A位置時(shí),人的加速度可能為零
B. 在A位置時(shí),鋼索對(duì)輕繩的作用力可能小于人的重力
C. 在B位置時(shí),鋼索對(duì)輕環(huán)的摩擦力為零
D. 若輕環(huán)在B位置突然被卡住,則此時(shí)輕繩對(duì)人的拉力等于人的重力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖1所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,R1=20Ω, R2= 30Ω,C為電容器,已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖2所示,則( )
A. 交流電的頻率為0.02Hz
B. 原線圈輸入電壓的最大值為282.8V
C. 電阻R2的電功率約為6.67W
D. 通過(guò)R3的電流始終為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半圓有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的圓心O1在x軸上,OO1距離等于半圓磁場(chǎng)的半徑,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1。虛線MN平行x軸且與半圓相切與P點(diǎn).在MN上方是正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿X軸負(fù)向,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.B1,B2方向均垂直紙面,方向如圖所示.有一群相同的正粒子,以相同的速率沿不同方向從原點(diǎn)O射入第I象限,其中沿x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)射入MN后,恰好在正交的電磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng),粒子質(zhì)量為m,電荷量為q(粒子重力不計(jì)).求:
(1)粒子初速度大小和有界半圓磁場(chǎng)的半徑;
(2)若撤去磁場(chǎng)B2,則經(jīng)過(guò)P點(diǎn)射入電場(chǎng)的粒子從y軸出電場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo)。
(3)若不撤去磁場(chǎng)B2,試著判斷題中從原點(diǎn)O與x軸正方向夾sitar進(jìn)入第I象限的粒子在正交的電磁中運(yùn)動(dòng)情況并進(jìn)行證明。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平軌道相切,質(zhì)量均為m的小球A、B用輕桿連接,置于圓軌道上,A位于圓心O的正下方,B與O點(diǎn)等高.某時(shí)刻將它們由靜止釋放,最終在水平面上運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是( )
A. 下滑過(guò)程中重力對(duì)B做功的功率一直增大
B. 當(dāng)B滑到圓軌道最低點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)B的支持力大小為3mg
C. 下滑過(guò)程中B的機(jī)械能增加
D. 整個(gè)過(guò)程中輕桿對(duì)A做的功為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示。曲軸上掛一個(gè)彈簧振子,轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上、下振動(dòng)。開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,讓振子自由振動(dòng),測(cè)得其頻率為2Hz,F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把,轉(zhuǎn)速為240r/min。則:( )
A. 當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí),它的振動(dòng)周期是0.5s
B. 當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí),它的振動(dòng)頻率是4Hz
C. 當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí),彈簧振子的振幅增大
D. 當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時(shí),彈簧振子的振幅增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】利用手機(jī)可以玩一種叫“扔紙團(tuán)”的小游戲。如圖所示,游戲時(shí),游戲者滑動(dòng)屏幕將紙團(tuán)從P點(diǎn)以速度v水平拋向固定在水平地面上的圓柱形廢紙簍,紙團(tuán)恰好沿紙簍的上邊沿入簍并直接打在紙簍的底角。若要讓紙團(tuán)進(jìn)入紙簍中并直接擊中簍底正中間,下列做法可行的是
A. 在P點(diǎn)將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出
B. 在P點(diǎn)將紙團(tuán)以大于v的速度水平拋出
C. 在P點(diǎn)正上方某位置將紙團(tuán)以小于v的速度水平拋出
D. 在P點(diǎn)正下方某位置將紙團(tuán)以大于v的速度水平拋出
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】靠近地面運(yùn)行的近地衛(wèi)星的加速度大小為a1,地球同步軌道上的衛(wèi)星的加速度大小為a2,赤道上隨地球一同運(yùn)轉(zhuǎn)(相對(duì)地面靜止)的物體的加速度大小為a3,則( 。
A. a1=a3>a2 B. a1>a2>a3 C. a1>a3>a2 D. a3>a2>a1
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