【題目】如圖所示,兩根相距為的光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),并處在方向豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。在導(dǎo)軌的左端接入一阻值為的定值電阻,將質(zhì)量為、電阻可忽略不計的金屬棒垂直放置在導(dǎo)軌上。時刻,棒與的距離為,棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計空氣阻力。
(1)金屬棒以恒定速度向左運動過程中,若從時刻起,所加的勻強磁場的磁感應(yīng)強度從開始逐漸增大時,恰好使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,試從磁通量的角度分析磁感應(yīng)強度的大小隨時間的變化規(guī)律;
(2)若所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度為且保持不變,金屬棒以恒定速度向左運動,試證明拉力做功的功率與電路的總電功率相等。
【答案】(1)(定義域)(2)拉力與安培力相等:拉力做功功率:導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生的電動勢:電路的總功率:所以:
【解析】
(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,要使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則回路的磁通量不變,根據(jù)磁通量的表達式列式求解B-t關(guān)系;(2)結(jié)合電功率公式P=IU以及機械功率的公式P=Fv分析證明。
(1)根據(jù)題意,回路不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,回路的磁通量保持不變:,
解得:(定義域)
(2)拉力與安培力相等:
拉力做功功率:
導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生的電動勢:
電路的總功率:
所以:
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【題目】利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實驗。
(1)以下說法正確的一項是___。
A.利用此裝置可做“研究勻變速直線運動”的實驗,但必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響
B.利用此裝置可做“驗證機械能守恒定律”的實驗,在平衡小車受到的摩擦力后,小車機械能就守恒了
C.利用此裝置可“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”,在用圖像法處理數(shù)據(jù)時,如果畫出的am關(guān)系圖像不是直線,就可確定加速度與質(zhì)量成反比
D.利用此裝置做“探究動能定理”實驗時,應(yīng)將木板帶打點計時器的一端適當(dāng)墊高,這樣做的目的是利用小車重力沿斜面的分力補償小車運動中所受阻力的影響
(2)某同學(xué)在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時,若要讓運動過程中細(xì)線拉力大小盡可能接近鉤碼的重力,應(yīng)滿足的條件是_________________________________________;若不斷增加所掛鉤碼的個數(shù),則隨鉤碼個數(shù)的增加,小車加速度a的值將趨近于________。
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【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在傾角為37°的光滑固定斜面的底端,另一端連接質(zhì)量為mA=2kg的小物塊A,小物塊A靜止在斜面上的O點,距O點為x0=0.75m的P處有一質(zhì)量為mB=1kg的小物塊B,由靜止開始下滑,與小物塊A發(fā)生彈性正碰,碰撞時間極短,碰后當(dāng)小物塊B第一次上滑至最高點時,小物塊A恰好回到O點。小物塊A、B都可視為質(zhì)點,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)碰后小物塊B的速度大;
(2)從碰后到小物塊A第一次回到O點的過程中,彈簧對小物塊A的沖量大小。
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【題目】用圖1所示的電路測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。蓄電池的電動勢E約為2V,內(nèi)阻r比較小,為了實驗的方便,電路中串聯(lián)了一個定值電阻R0.
(1)現(xiàn)有蓄電池、電流表(量程0~0.6A)、滑動變阻器(0~20Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干,以及下面的器材:
A.電壓表(0~3V)
B.電壓表(0~15V)
C.定值電阻(2Ω)
D.定值電阻(10Ω)
實驗中電壓表應(yīng)選用_______;R0應(yīng)選用________(選填相應(yīng)器材前的字母).
(2)圖2是實驗器材實物圖,已連接了部分導(dǎo)線.請根據(jù)圖1,補充完成實物間的連線________.在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于最_______端 (選填“左”或“右”).
(3)某位同學(xué)根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)做出如圖3所示的U-I圖線,可得出蓄電池的電動勢E=____V,圖線的斜率k=_____Ω,電源內(nèi)電阻r =_______Ω.
(4)采用圖1電路測量電源電動勢和內(nèi)阻,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是(_______)
A.電流表的分壓作用
B.電流表的分流作用
C.電壓表的分流作用
D.電壓表的分壓作用
(5)某位同學(xué)在實際操作中發(fā)現(xiàn):開關(guān)斷開時,電流表的示數(shù)為零,電壓表卻還有較大示數(shù);閉合開關(guān),移動滑片,電壓表和電流表示數(shù)能夠正常變化,獲得多組數(shù)據(jù).那么,這種閉合開關(guān)時所獲得的多組數(shù)據(jù)_________(選填“可以”或“不可以”)用于求電動勢和內(nèi)阻.結(jié)合圖2,簡要說明“開關(guān)斷開時,電壓表還有較大示數(shù)”的原因_________.
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【題目】在勻強磁場中有一不計電阻的矩形線圈,繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減。,R為定值電阻。下列說法正確的是
A. 在t=0.01s時,穿過該矩形線圈的磁通量的變化率為零
B. 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為
C. Rt處溫度升高時,由于變壓器線圈匝數(shù)比不變,所以電壓表V1、V2的比值不變
D. Rt處溫度升高時,電流表的示數(shù)變小,變壓器輸入功率變大
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【題目】如圖所示,兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通以如下面右圖所示的變化電流,t=0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示).在t1~t2時間內(nèi),對于線圈B,下列說法中正確的是( )
A. 線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢
B. 線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢
C. 線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢
D. 線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢
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【題目】一個閉合回路由兩部分組成,如圖所示,右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)軌,置于豎直方向均勻變化的磁場中,左側(cè)是光滑的傾角為的平行導(dǎo)軌,寬度為d,其電阻不計,磁感應(yīng)強度為的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,且只分別在左側(cè),一個質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時恰好能靜止在導(dǎo)軌上,分析下述判斷正確的是
A.圓形導(dǎo)線中的磁場,可以方向向上均勻增強,也可以方向向下勻速減弱
B.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為
C.回路中的感應(yīng)電流為
D.圓形導(dǎo)線中的電熱功率為
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【題目】如圖所示,固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中.一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離L時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度大小為g。則此過程
A. 桿的速度最大值為
B. 流過電阻R的電量為
C. 恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量
D. 恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量
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【題目】下列說法正確的是
A. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時,我們引用了公式這個關(guān)系式是開普勒第三定律,是可以在實驗室中得到證明的
B. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時,我們引用了公式,這個關(guān)系式實際上是牛頓第二定律,是可以在實驗室中得到驗證的
C. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時,我們引用了公式,這個關(guān)系式實際上是勻速圓周運動的速度定義式
D. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時,使用的三個公式,都是可以在實驗室中得到證明的
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