【題目】如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1m,足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T,水平部分沒有磁場.金屬棒ab質(zhì)量m=0.005kg,電阻r=0.02Ω,運動中與導(dǎo)軌有良好接觸,并且垂直于導(dǎo)軌,電阻R=0.08Ω,其余電阻不計,當金屬棒從斜面上離地高h=1.0m以上任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的最大距離x都是1.25m.(取g=10m/s2)求:
(1)棒在斜面上的最大速度為多少?
(2)水平面的動摩擦因數(shù);
(3)從高度h=1.0m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量.
【答案】
【解析】試題分析:(1)到達水平面之前已經(jīng)開始勻速運動,設(shè)最大速度為v,感應(yīng)電動勢為:E=BLv
感應(yīng)電流為:
安培力為:F=BIL
勻速運動時,沿斜面方向上受力有:mgsinθ=F
聯(lián)立解得:v=1.0m/s
(2)在水平面上滑動時,滑動摩擦力為:f=μmg
金屬棒在摩擦力作用下做勻減速運動,由牛頓第二定律有:f=ma
金屬棒在水平面做勻減速運動,由運動學公式有:v2=2ax
聯(lián)立解得:μ=0.04
(3)下滑的過程中,由動能定理可得:mghW=mv2
安培力所做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱,即為:W=Q
電阻R上產(chǎn)生的熱量:
代入數(shù)據(jù)解得:QR=3.8×10-2 J.
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【題目】如圖甲所示,邊長L=2.5 m、質(zhì)量m=0.50 kg的正方形金屬線框,放在磁感應(yīng)強度B=0.80 T的勻強磁場中,它的一邊與磁場的邊界MN重合.在力F作用下由靜止開始向左運動,在5.0 s內(nèi)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示.已知金屬線框的總電阻R=4.0 Ω.
甲 乙
(1)試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中,線框中的感應(yīng)電流的方向,并在圖中標出;
(2)t=2.0 s時,金屬線框的速度和力F的大小;
(3)已知在5.0 s內(nèi)力F做功1.92 J,那么金屬線框從磁場拉出的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
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【題目】在實驗室中用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,螺旋測微器的讀數(shù)部分如圖甲所示,由圖可知,金屬絲的直徑為_______mm,某改進型游標卡尺,當兩腳并攏時主尺刻度(上)與游標尺刻度(下)如圖乙所示,主尺單位為cm,當測量某物體長度時,如圖并所示,則該物體長為_________cm。
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【題目】在用“油膜法測量油酸分子大小”的實驗中,先往邊長為30~40cm的淺盤里倒入2cm深的水,將痱子粉均勻撒在水面上,用注射器在水面上滴1滴稀釋的溶液,油酸薄膜形狀穩(wěn)定如圖甲所示。將事先準備好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀,隨后把玻璃板放在坐標紙上,坐標紙上正方形小方格的邊長為10mm,如圖乙所示,下列說法正確的是_______
A.用油膜法可以精確測量分子的大小
B.單分子油膜的厚度可以認為等于油酸分子的直徑
C.該油酸膜的面積約為6×10-3 m2
D.若水面上痱子粉撒得較多,油膜沒有充分展開,則測得油酸分子直徑偏大
E.若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為4×10-6 mL,則油酸分子的直徑約為5×10-10m
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【題目】如圖,A、B兩球質(zhì)量相等,光滑斜面的傾角為θ.圖甲中A、B兩球用輕彈簧相連,圖乙中A、B兩球用輕桿相連.系統(tǒng)靜止時,擋板C與斜面垂直,彈簧、輕桿均與斜面平行.在突然撤去擋板的瞬間( )
A. 兩圖中兩球加速度均為g sinθ
B. 圖甲中A球的加速度為零
C. 圖甲中B球的加速度是為2gsinθ
D. 圖乙中A球的加速度為零
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【題目】中國已投產(chǎn)運行的1000 kV特高壓輸電,是目前世界上電壓最高的輸電工程.假設(shè)甲、乙兩地原來用500kV的超高壓輸電,在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下,現(xiàn)改用1000 kV特高壓輸電,不考慮其他因素的影響。則( )
A. 送電電流變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
B. 輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
C. 輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼?/span>
D. 輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼?/span>
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【題目】如圖所示,光滑水平面上存在有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,質(zhì)量為m邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進磁場,當AC剛進入磁場時速度為v,方向與磁場邊界成
45°,若線框的總電阻為R,則
A. 線框穿進磁場過程中,框中電流的方向為DCBA
B. AC剛進入磁場時線框中感應(yīng)電流為
C. AC剛進入磁場時線框所受安培力為
D. 此時CD兩端電壓為
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【題目】如圖所示,在豎直面內(nèi)有一矩形區(qū)ABCD,水平邊AB=L,豎直邊BC=L,O為矩形對角線的交點。將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出,小球經(jīng)過BC邊時的速度方向與BC夾角為600。使此小球帶電,電荷量為q(q>0),同時加一平行與矩形ABCD的勻強電場,,F(xiàn)從O點以同樣的初動能沿各個方向拋出此帶電小球,小球從矩形邊界的不同位置射出,其中經(jīng)過C點的小球的動能為初動能的,經(jīng)過E點(DC中點)的小球的動能為初動能的,重力加速度為g,求:
(1)小球的初動能;
(2)取電場中O點的電勢為零,求C、E兩點的電勢;
(3)帶電小球經(jīng)過矩形邊界的哪個位置動能最大?最大動能是多少?
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【題目】如下圖甲,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻,軌道相距0.4m且所在處有豎直向下的勻強磁場,磁場隨時間的變化關(guān)系如下圖乙,金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌兩端,其電阻,金屬棒與電阻R相距1m.若整個系統(tǒng)始終處于靜止狀態(tài),求:
(1)當t=0.1s時,通過金屬棒ab的感應(yīng)電流大小和方向.
(2)當t=0.1s時,金屬棒ab受到的安培力的大?
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