【題目】如圖所示,兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,一端接有阻值為R的電阻,處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量為m的金屬直桿,金屬桿的電阻為r,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好、導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。金屬桿在垂直于桿的水平恒力F作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電阻R上消耗的電功率為P,從某一時(shí)刻開始撤去水平恒力F去水平力后:
(1)當(dāng)電阻R上消耗的功率為P/4時(shí),金屬桿的加速度大小和方向。
(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】(1),.方向水平向左 (2)
【解析】
試題分析:(1)撤去F之前,設(shè)通過電阻R的電流為I,則金屬桿受到的安培力大小F安=BIL=F.
撤去F之后,由P=I2R知,當(dāng)電阻R上消耗的電功率為P/4時(shí),通過R的電流I'=I/2,
金屬桿受到的安培力F’安=BI'L=F/2,方向水平向左,
由牛頓第二定律得,.方向水平向左
(2)撤去F后,金屬桿在與速度方向相反的安培力作用下,做減速運(yùn)動(dòng)直到停下。設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬桿的速度為v,則I2(R+r)=Fv,又P=I2R,
解得
由能量守恒可得,撤去F后,整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量
則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,物體的質(zhì)量為4 kg,兩根輕繩AB和AC一端連接于豎直墻上,另一端系于物體上,在物體上施加一個(gè)方向與水平線成θ=53°角的拉力F.已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,重力加速度g取10 m/s2.若要使兩繩都能伸直,則拉力F的大小可能為 ( )
A. 15 N B. 30 N C. 45 N D. 60 N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下圖所示,一個(gè)帶正電荷的物塊m,由靜止開始從斜面上A點(diǎn)下滑,滑到水平面BC上的D點(diǎn)停下來.已知物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,且不計(jì)物塊經(jīng)過B處時(shí)的機(jī)械能損失.先在ABC所在空間加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),第二次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑,結(jié)果物塊在水平面上的D′點(diǎn)停下來.后又撤去電場(chǎng),在ABC所在空間加水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),再次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開始下滑,結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點(diǎn)停下來.則以下說法中正確的是( )
A. D′點(diǎn)一定在D點(diǎn)左側(cè)
B. D′點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合
C. D″點(diǎn)一定在D點(diǎn)右側(cè)
D. D″點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在做“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示,在紙帶上依次選出7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)上O、A、B、C、D、E和F,每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50 Hz.
(1)如果測(cè)得C、D兩點(diǎn)間距x4=2.70 cm,D、E兩點(diǎn)間距x5=2.90 cm,則打D點(diǎn)時(shí)小車的速度vD=____m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).
(2)該同學(xué)分別算出其他各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度:vA=0.220 m/s,vB=0.241 m/s,vC=0.258 m/s,vE=0.300 m/s,請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)系中作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像_____.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=15m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止.物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,取g=10m/s2.求
(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t;
(2)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)擋板固定于光滑水平地面上,截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上,半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間,沒有與地面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.現(xiàn)在對(duì)甲施加一個(gè)水平向左的力F,使甲沿地面極其緩慢地移動(dòng),直至甲與擋板接觸為止.設(shè)乙對(duì)擋板的壓力F1,甲對(duì)地面的壓力為F2,在此過程中( )
A. F1緩慢增大,F2緩慢增大 B. F1緩慢增大,F2不變
C. F1緩慢減小,F2不變 D. F1緩慢減小,F2緩慢增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,M是一個(gè)小型理想變壓器,原副線圈匝數(shù)之比n1:n2=10:1,接線柱a、b接上一個(gè)正弦交變電源,電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減。┲瞥傻膫鞲衅鳎琑1為一定值電阻。下列說法中正確的是
A.電壓表示數(shù)為22 V
B.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),電壓表的示數(shù)減小
C.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),電流表的示數(shù)減小
D.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),電阻R1的功率變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,不可伸縮、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線跨過同一高度處的兩個(gè)光滑輕質(zhì)定滑輪連接著質(zhì)量相同的物體A和B,A套在固定的光滑水平桿上,物體、細(xì)線、滑輪和桿都在同一豎直平面內(nèi),水平細(xì)線與桿的距離h=0.2 m.當(dāng)傾斜細(xì)線與桿的夾角α=53°時(shí),同時(shí)無初速度釋放A、B.關(guān)于此后的運(yùn)動(dòng)過程,下列判斷正確的是(cos 53°=0.6,sin 53°=0.8,重力加速度g取10 m/s2)
A. 當(dāng)53°<α<90°時(shí),A、B的速率之比vA∶vB=1∶cosα
B. 當(dāng)53°<α<90°時(shí),A、B的速率之比vA∶vB=cos α∶1
C. A能獲得的最大速度為1 m/s
D. A能獲得的最大速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其位移時(shí)間圖象如圖所示,關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是
A. 2s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零,前2s內(nèi)位移為“”,后2s內(nèi)位移為“”,所以2s末質(zhì)點(diǎn)改變了運(yùn)動(dòng)方向
B. 2s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為零
C. 質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為,方向與規(guī)定的正方向相同
D. 質(zhì)點(diǎn)在4s時(shí)間內(nèi)的位移大小為,位移的方向與規(guī)定的正方向相同
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