【題目】如圖所示,有兩條相距的平行的金屬導軌,軌道左側的光滑斜面傾斜角,右側水平軌道分為3個區(qū)域,第I區(qū)域的長度,動摩擦因素;第II光滑區(qū)域的長度,第III區(qū)域的長度,動摩擦因素,在右側軌道接阻值的定值電阻。在軌道第II光滑區(qū)域存在豎直向下的磁場,磁感應強度的大小為B=2T。一質量、電阻的導體棒a從時刻無初速度釋放,初始位置與水平軌道間的高度差。另一的導體棒b靜止于傾斜軌道和第I區(qū)域連接處,導體棒b的電阻。a棒下滑后平滑進入水平軌道(轉角處無機械能損失),并與b棒發(fā)生彈性碰撞。導體棒始終與導軌垂直并接觸良好,軌道的電阻和電感不計。重力加速度g取。
(1)導體棒a與導體棒b碰撞后瞬間的速度分別為多少?
(2)導體棒b剛進入磁場瞬間受到的安培力大小。
(3)判斷導體棒b能否進入?yún)^(qū)域III,若能,求出進入?yún)^(qū)域III前瞬間速度是多少?導體棒a和導體棒b在整個運動過程中所產生的總電熱和總摩擦生熱分別是多少。
【答案】(1),4m/s;(2);(3)能;總電熱5.625J;總摩擦熱3.375J.
【解析】
(1)導體棒a滑到底端時速度為v,則
導體棒ab碰撞時由動量守恒和能量守恒關系
聯(lián)立解得
(2)對a棒在區(qū)域I運動時
解得
則a棒剛好未進入磁場,
對b棒在區(qū)域I運動時
解得
即僅導體棒b在磁場中做減速運動,剛進入速度
則
帶入數(shù)據(jù)可得
(3)在I區(qū)域:在區(qū)域I 中運動時兩棒產生的總摩擦熱為
在II區(qū)域:設導體棒在區(qū)域II 中運動,剛出離區(qū)域時的速度為 ,則由動量定理
解得
即導體棒b能進入?yún)^(qū)域III。
在區(qū)域II 中產生的電熱
在III區(qū)域:導體棒b摩擦生熱為
則總的摩擦熱
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在空間中存在豎直向上的勻強電場,質量為,電荷量為+q的物塊從A點由靜止開始下落,加速度為,下落高度H到B點后與一絕緣輕彈簧接觸,又下落h到達最低點C,整個過程中不計空氣阻力,且彈簧始終在彈性限度內,重力加速度為g,則帶電物塊在由A點運動到C點的過程中,下列說法正確的是( )
A. 物塊在B點速度最大
B. 彈簧的彈性勢能的增加量為
C. 帶電物塊電勢能增加量為
D. 帶電物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學用圖甲所示的實驗裝置研究小車在斜面上的勻變速直線運動。實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材,將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上。
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動,重復幾次。選出一條點跡清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,每2個打點間隔取一個計數(shù)點,如圖乙中0、1、2……8點所示。
c.用最小刻度是毫米的刻度尺測量各計數(shù)點的刻度數(shù)值,分別記作x0、x1、x2……x8。
d.分別計算出打點計時器打下計數(shù)點1、2、3……7時小車的瞬時速度v1、v2、v3……v7。
e.以v為縱坐標、t為橫坐標,標出v與對應時間t的坐標點,畫出v-t圖線。
結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:
①表1記錄該同學測出計數(shù)點的刻度數(shù)值,其中x5未測定,請你根據(jù)圖乙將這個測量值填入表1中___________。
表1:
符號 | x0 | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 | x7 | x8 |
刻度數(shù)值/cm | 0 | 1.12 | 2.75 | 4.86 | 7.49 | 14.19 | 18.27 | 22.03 |
②表2記錄該同學根據(jù)各計數(shù)點的刻度數(shù)值,計算出打點計時器打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度,請你根據(jù)表1中x5和x7計算出v6的值,并填入表2中_________。
表2:
符號 | v1 | v2 | v3 | v4 | v5 | v6 | v7 |
速度數(shù)值/(m·s-1) | 0.34 | 0.47 | 0.59 | 0.72 | 0.84 | 0.98 |
③該同學在圖丙中已標出v1、v2、v3、v4、v5和v7對應的坐標點,請你在圖中標出v6對應的坐標點,并畫出v-t圖線_________。
④根據(jù)v-t圖線可計算出小車的加速度a=___________m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)
⑤為驗證上述結果,該同學將打點計時器打下相鄰計數(shù)點的時間間隔記為T,并做了以下的計算:
;;
;。
求出其平均值。你認為a和a′哪個更準確,請說明理由。____________
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質量分別為m1和m2,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度為g。
(1)當紙板相對砝碼運動時,求紙板所受摩擦力大。
(2)要使紙板相對砝碼運動,求所需拉力的大小;
(3)本實驗中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d="0.1" m,取g=10m/s2。若砝碼移動的距離超過l ="0.002" m,人眼就能感知,為確保實驗成功,紙板所需的拉力至少多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學生用圖(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面的動摩擦因數(shù)。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,物塊下滑過程中所得到的只帶的一部分如圖(b)所示,圖中標出了5個連續(xù)點之間的距離,每兩個點之間還有4個點未畫出。(答案均保留兩位有效數(shù)字)
(1)物塊下滑是的加速度a=_________m/s2;打點D點時物塊的速度vD=________m/s;
(2)已知重力加速度大小為g,斜面底邊的長度,為求出動摩擦因數(shù),還必須測量的物理量是________(填正確答案標號)
A.物塊的質量 B.斜面的高度 C.斜面的質量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b和c都是厚度均勻的平行玻璃板,a和b、b和c之間的夾角都為β,一細光束由紅光和藍光組成,以入射角θ從O點射入a板,且射出c板后的兩束單色光射在地面上P、Q兩點,由此可知( )
A.射出c板后的兩束單色光與入射光不再平行
B.射到Q點的光在玻璃中的折射率較大
C.射到P點的光在玻璃中的傳播速度較大,波長較長
D.若射到P、Q兩點的光分別通過同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象,則射到P點的光形成干涉條紋的間距較小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為A、B兩質點的圖像。對于A、B兩質點的運動,下列說法中正確的是( )
A.質點A向所選定的正方向運動,質點B與A的運動方向相反
B.質點A、B的速度并不相同
C.在相同的時間內,質點A、B的位移相同
D.不管質點A、B是否從同一地點開始運動,它們之間的距離一定越來越大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平臺高h=4m,質量m=lkg的物體A(可視為質點)置于平臺上距離平臺邊緣2m處,物體與平臺間的摩擦因數(shù),一半徑R=2m的光滑圓弧軌道豎直放置,直徑CD處于豎直方向,半徑OB與豎直方向的夾角,以某一恒定外力F水平向右拉物體,物體離開平臺時撤去外力,物體恰能沿B點切線方向滑入圓弧軌道。( )求:
(1)物體離開平臺時的速度
(2)恒定外力F的大小
(3)若物體到D點的速度大小等于離開平臺的速度大小,求物體在D點時軌道受到的壓力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用如圖所示的電路研究光電效應現(xiàn)象,其中電極K由金屬鉀制成,其逸出功為2.25V。用某一頻率的光照射時,逸出光電子的最大初動能為1.50eV,電流表的示數(shù)為I。已知普朗克常量約為6.6×1034Js,下列說法正確的是( )
A. 金屬鉀發(fā)生光電效應的截止頻率約為5.5×1014Hz
B. 若入射光頻率加倍,光電子的最大初動能變?yōu)?/span>3.00eV
C. 若入射光頻率加倍,電流表的示數(shù)變?yōu)?/span>2I
D. 若入射光頻率加倍,遏止電壓的大小將變?yōu)?/span>5.25V
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