【題目】如圖甲所示,傾角為的絕緣斜面上有一單匝矩形線框abcd,其質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=2Ω。在斜面上以MN為邊界的下方區(qū)域有垂直于斜面的勻強磁場B,MN與斜面底邊平行,F(xiàn)給線框一沿斜面向下的初速度υ0,線框運動一段時間后進入磁場,進入磁場后的速度υ與位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示(x為線框ab邊偏離邊界MN的位移),線框與斜面間的動摩擦因數(shù)為,斜面足夠長,線框運動過程中始終保持ab邊與MN平行,忽略電磁輻射帶來的影響,求:
(1)初速度υ0的大小以及整個運動過程中線框上的電流產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)整個運動過程中,通過線框橫截面的電荷量q。
圖甲 圖乙
【答案】(1)0.2J(2)0.2C
【解析】(1)由于,即,故線框進入磁場前做勻速直線運動。
又由圖象可知ab邊剛進入磁場時的速度為2m/s,故v0=2m/s。
線框進入磁場后,所受的合外力等于安培力,根據(jù)動能定理
根據(jù)功能關(guān)系
聯(lián)立后代入數(shù)據(jù)得 Q=0.2J
(2)對線框進入磁場的過程,設(shè)經(jīng)過一小段時間,其速度變化的大小為,對應(yīng)的位移為。根據(jù)牛頓第二定律
又
得
又
聯(lián)立得到
再根據(jù)v-x圖象的斜率
得到
線框進入磁場后經(jīng)過0.4m停了下來,說明線框的寬度。根據(jù)動量定理
其中感應(yīng)電量
解得
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【題目】跳臺滑雪是利用依山勢特別建造的跳臺進行的,運動員踩著專用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上獲得高速后起跳,在空中飛行一段距離后著陸。如圖6所示,設(shè)一位運動員由A點沿水平方向躍出,到B點著陸,測得AB間距離L=75 m,山坡傾角θ=37°(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),試計算:(不計空氣阻力,g取10 m/s2)
(1)運動員在空中飛行的時間t;
(2)他起跳時的速度v0;
(3)落地前瞬間速度的大小。
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【題目】LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進我們的生活.某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻,已知該燈正常工作時電阻大約500Ω,電學符號與小燈泡電學符號相同.實驗室提供的器材有:
A.電流表A1(量程為0至50mA,內(nèi)阻RA1約為3Ω) |
B.電流表A2(量程為0至3mA,內(nèi)阻RA2=15Ω) |
C.定值電阻R1=697Ω |
D.定值電阻R2=1985Ω |
E.滑動變阻器R(0至20Ω)一只
F.電壓表V(量程為0至12V,內(nèi)阻RV=1kΩ)
G.蓄電池E(電動勢為12V,內(nèi)阻很。
F.開關(guān)S一只
(1)如圖所示,請選擇合適的器材,電表1為 ,電表2為 ,定值電阻為 .(填寫器材前的字母編號)
(2)將采用的電路圖補充完整.(3分)
(3)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx= (用字母表示),當表達式中的 (填字母)達到 ,記下另一電表的讀數(shù)代入表達式,其結(jié)果為LED燈正常工作時電阻.
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【題目】如圖所示,三根長度均為l的輕繩AC、CD、DB相連接,兩端A、B固定在水平天花板上,A、B間距離恰為2l,C處掛一重為G的重物,為使整個系統(tǒng)在豎直面內(nèi)平衡,且CD繩保持水平,可在D點施加一力F,則F滿足
A. 若在D點加一沿CD方向向右的力F,則
B. 若在D點加一豎直向下的力F,則
C. 力F的最小值為,方向垂直于DB指向右下方
D. 力F的最小值為,方向沿∠CDB的平分線指向右下方
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【題目】如圖所示,有一臺交流發(fā)電機E.通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠處用戶供電,輸電線的總電阻為R.T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1,它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2;T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3,它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4,設(shè)T1的輸入電壓U1一定,當用戶消耗的電功率變大時,有
A. P1變小,P2變小 B. P2變大,P3變大
C. U2變小,U3變小 D. U2變小,U4變大
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【題目】在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上,對汽車的設(shè)計限速是30m/s。汽車在這種路面上行駛時,它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍.(g=10m/s2)
(1)如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?
(2)如果高速路上設(shè)計了圓弧拱橋做立交橋,要使汽車能夠安全通過(不起飛)圓弧拱橋,這個圓弧拱橋的半徑至少是多少?
(3)如果彎道的路面設(shè)計為傾斜(外高內(nèi)低),彎道半徑為120m,要使汽車通過此彎道時不產(chǎn)生側(cè)向摩擦力,則彎道路面的傾斜角度是多少?
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【題目】如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,有兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則以下說法中正確的是( 。
A. A球的線速度必定小于B球的線速度
B. A球的角速度必定小于B球的角速度
C. A球的運動周期必定小于B球的運動周期
D. A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ǖ扔?/span>B球?qū)ν脖诘膲毫?/span>
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【題目】一質(zhì)量為M=1.98 kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動,被一水平向左飛來的子彈擊中并留在物塊中,子彈質(zhì)量為0.02kg。如圖甲所示,地面觀察者記錄了小物塊被擊中后的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示(圖中取向右運動的方向為正方向)。已知傳送帶的速度保持不變,g取。下列說法正確的是
A. 子彈射入物塊前的速度大小為400 m/s
B. 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.2
C. 由于子彈的射入,電動機對傳送帶多做的功為24J
D. 整個過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為36J
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【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中
(1)現(xiàn)有器材是打點計時器,交流電源、直流電源、紙帶、秒表、帶夾子的重物、刻度尺、天平、鐵架臺,其中該實驗不需要的器材是______________ 。
(2)實驗中,若打點計時器沒能完全豎直,以致于紙帶通過限位孔時受到阻力,同時空氣也有阻力作用,則比較下落時物體減小的重力勢能和增加的動能,應(yīng)有ΔEP_____ΔEk(填“>”、“<”或“=”)
(3)若實驗中所用重錘的質(zhì)量m=1.0kg,打點計時器所用電源的頻率為50Hz,打下的紙帶如圖所示(圖中的數(shù)據(jù)為從起始點O到該點的距離),則在打B點時,重錘的速度vB=_________m/s,重錘的動能EkB=____J,從開始下落到打B點時,重錘的重力勢能減小量是________J。(g取9.8m/s2,結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
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