【題目】如圖(a)所示,間距為l、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時(shí)刻在軌道上端的金屬棒ab從如圖所示位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時(shí)下端的另一金屬棒cd在位于區(qū)域Ⅰ內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前,cd棒始終靜止不動(dòng),兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R,ab棒的質(zhì)量、阻值均未知,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為2l,在t=tx時(shí)刻(tx未知)ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
(1)通過(guò)cd棒電流的大小和方向;
(2)ab棒的質(zhì)量M ;
(3)ab棒剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)的速度。
【答案】(1) ,方向由d到c (2) M=m (3)
【解析】
根據(jù)平衡條件,結(jié)合電流大小相同求解;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律,結(jié)合平衡方程求解.
(1)對(duì)cd在區(qū)域Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止,受力可知:,
得,
電源為區(qū)域II磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì),由楞次定則知電流方向?yàn)?/span>abdc
則流過(guò)cd棒的電流方向由d到c.
(2)cd棒始終靜止不動(dòng),說(shuō)明ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),ab、cd組成串聯(lián)回路二者電流大小相同,故ab棒的質(zhì)量與cd相等,則M=m
(3)ab棒在到達(dá)區(qū)域Ⅱ前做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=gsinθ
cd棒始終靜止不動(dòng),ab棒在到達(dá)區(qū)域Ⅱ前、后回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,則ab棒在區(qū)域Ⅱ中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),可得,
即,
所以
可得ab棒在區(qū)域Ⅱ中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】要描繪一個(gè)標(biāo)有“2.5V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線,除電池組(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻約2Ω)、小燈泡、導(dǎo)線、電鍵外,實(shí)驗(yàn)室還準(zhǔn)備有如下器材:
A.電壓表(量程為0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
B.電壓表(量程為0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
C.電流表(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)
D.電流表(量程為0~50mA,內(nèi)阻為8Ω)
E.定值電阻2Ω
F.定值電阻18Ω
G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值5Ω,額定電流1A)
H.滑動(dòng)變阻器(最大阻值2000Ω,額定電流0.6A)
(1)上述A~H所給器材中,所需要的器材有___________。
(2)為了精確描繪出小燈泡的伏安特性曲線,請(qǐng)將你設(shè)計(jì)的電路圖畫在如圖1所示方框內(nèi)______。
(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電壓表讀數(shù)用U表示,電流表讀數(shù)用I表示,電壓表內(nèi)阻用RV表示,電流表內(nèi)阻用RA表示,定值電阻用R表示,則小燈泡的電阻值應(yīng)該用___________表示。
(4)如圖2所示為某燈泡的U-I曲線,現(xiàn)將兩個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)后接到E=4V,r=4Ω的電池組兩端,閉合開關(guān)后,每個(gè)小燈泡消耗的功率是___________W(保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象.由圖象可知錯(cuò)誤的是( )
A. 該金屬的逸出功等于E
B. 該金屬的逸出功等于hν0
C. 入射光的頻率為2ν0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E
D. 入射光的頻率為時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩光滑的平行金屬導(dǎo)軌間距為L=0.5 m,與水平面成θ=30°角。區(qū)域ABCD、CDFE內(nèi)分別有寬度為d=0.2 m垂直導(dǎo)軌平面向上和向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=0.6 T。細(xì)金屬棒P1、P2質(zhì)量均為m=0.1 kg,電阻均為r=0.3 Ω,用長(zhǎng)為d的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿垂直P1、P2將其固定,并使P1、P2垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌平面上與其接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。用平行于導(dǎo)軌的拉力F將P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域,g取10 m/s2。求:
(1)金屬棒P1在ABCD磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F的大。
(2)從金屬棒P1進(jìn)入磁場(chǎng)到P2離開磁場(chǎng)的過(guò)程中,拉力F的最大功率;
(3)從金屬棒P1進(jìn)入磁場(chǎng)到P2離開磁場(chǎng)的過(guò)程中,電路中產(chǎn)生的熱量。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)1.5 V的干電池外,還有一個(gè)方形的電池(層疊電池)。為了測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材:
A.電流表A1(滿偏電流10mA,內(nèi)阻10Ω);
B.電流表A2(0~0.6A,內(nèi)阻未知);
C.滑動(dòng)變阻器R0(0~100Ω,1 A);
D.定值電阻R(阻值990Ω);
E.開關(guān)與導(dǎo)線若干。
該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,圖乙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1—I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù)),則由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V,內(nèi)阻r=_____Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí),其中說(shuō)法正確的是
A. 甲圖中,原子核D和E聚變成原子核F要放出能量
B. 乙圖中,若氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射出A光,只要用波長(zhǎng)小于A光波長(zhǎng)的光照射,都能使氫原子從n=1躍遷到n=2
C. 丙圖中,盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D. 丁圖中,湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A. t=0時(shí)刻發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈位于中性面
B. 在1s內(nèi)發(fā)電機(jī)的線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)50圈
C. 將此交流電接到匝數(shù)比是1∶10的升壓變壓器上,副線圈的電壓為2200V
D. 將此交流電與耐壓值是220V的電容器相連,電容器不會(huì)被擊穿
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上,制作四個(gè)電極E、F、M、N,做成了一個(gè)霍爾元件,在E、F間通入恒定電流I,同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,M、N間的電壓為UH.已知半導(dǎo)體薄片中的載流子為正電荷,電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示,下列說(shuō)法正確的有( 。
A. N板電勢(shì)高于M板電勢(shì)
B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,MN間電勢(shì)差越大
C. 將磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c薄片的上、下表面平行,UH不變
D. 將磁場(chǎng)和電流分別反向,N板電勢(shì)低于M板電勢(shì)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A. 電流表、電壓表讀數(shù)均變大
B. 電源內(nèi)部發(fā)熱功率變小
C. 電源總功率變大
D. 電源效率先增大后減小
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