【題目】如圖(甲)所示,一對平行光滑導(dǎo)軌放置在水平面上,兩導(dǎo)軌間距l=0.2m,電阻R=1.0;有一導(dǎo)體桿靜止地放置在導(dǎo)軌上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道面向下,F(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得力與時間t的關(guān)系如圖(乙)所示。求桿的質(zhì)量m和加速度a.
【答案】
【解析】
試題分析其受力:水平方向上,安培力和外力F,由題意導(dǎo)體桿勻加速運動,所以合外力恒定,即F-F安=ma;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出安培力的表達式,再結(jié)合圖形即可解題:
導(dǎo)體桿與光滑軌道、電阻R組成閉合回路,當桿向右運動時在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,桿在外力和安培力作用下勻加速運動,經(jīng)時間t速度為υ,則有:
桿切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由法拉第電磁感應(yīng)定律
由右手定則判斷感應(yīng)電流方向為逆時針方向,根據(jù)歐姆定律:
桿受到的安培力,由楞次定律中的阻礙知:方向向左,大小為
根據(jù)牛頓第二定律
解以上各式得:,這就是外力F和時間t的函數(shù)關(guān)系。
在圖像上任意取兩點即可解得結(jié)果,
如。0,1)和(20,3)兩點代入最后的函數(shù)關(guān)系就能得兩個方程,
解得:
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【題目】一快艇從離岸邊100m遠的河中保持艇身垂直河岸向岸邊行駛.已知快艇在靜水中的速度圖象如圖甲所示,流水的速度圖象如圖乙所示,則下列說法正確的是
A. 快艇的運動軌跡一定為直線
B. 快艇的運動軌跡一定為曲線
C. 快艇到達岸邊所用的時間為20s
D. 快艇到達岸邊經(jīng)過的位移為100m
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【題目】如圖所示,在水平放置的氣墊導(dǎo)軌(能大幅度的減少摩擦阻力)上有一帶有方盒的滑塊,質(zhì)量為M,氣墊導(dǎo)軌右端固定一定滑輪,細線繞過滑輪,一端與滑塊相連,另一端掛有6個鉤碼,設(shè)每個鉤碼的質(zhì)量為m,且M=4m.
(1)用游標卡尺測出滑塊上的擋光片的寬度,讀數(shù)如圖所示,則寬度d=_________cm;
(2)某同學(xué)打開氣源,將滑塊由靜止釋放,滑塊上的擋光片通過光電門的時間為t,則滑塊通過光電門的速度為___________(用題中所給字母表示);
(3)開始實驗時,細線另一端掛有6個鉤碼,由靜止釋放后細線上的拉力為F1,接著每次實驗時將1個鉤碼移放到滑塊上的方盒中,當只剩3個鉤碼時細線上的拉力為F2,則F1 _________2F2(填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)若每次移動鉤碼后都從同一位置釋放滑塊,設(shè)擋光片距光電門的距離為L,懸掛著的鉤碼的個數(shù)為n,測出每次擋光片通過光電門的時間為t,測出多組數(shù)據(jù),并繪出圖像,已知圖線斜率為k,則當?shù)刂亓铀俣葹?/span>________(用題中字母表示).
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【題目】下列事例中,屬于防止慣性不利影響的是
A. 用自行車后架帶較大的重物時需要用繩子捆扎好
B. 在行駛的公共汽車上站立的乘客須用手握住把手
C. 坐在飛機上的乘客在飛機升空和著陸時需系好安全帶
D. 松動的斧頭,柄朝下在地上磕幾下,便可使斧頭與斧柄釘牢
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【題目】如圖所示,一木箱靜止在長平板車上,某時刻平板車以a = 2.5m/s2的加速度由靜止開始向前做勻加速直線運動,當速度達到v = 9m/s時改做勻速直線運動,己知木箱與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ= 0.225,箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動靜擦力相等(g取10m/s2)。求:
(1)車在加速過程中木箱運動的加速度的大小
(2)木箱做加速運動的時間和位移的大小
(3)要使木箱不從平板車上滑落,木箱開始時距平板車右端的最小距離。
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【題目】如圖所示,一光滑導(dǎo)軌水平放置,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,以導(dǎo)軌的頂點為原點建立直角坐標系,導(dǎo)軌滿足方程y2=ax,a為定值。一均勻?qū)w棒垂直于x軸在外力作用下由坐標原點開始向x軸正方向勻速運動,運動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好形成閉合回路,導(dǎo)軌電阻不計,則導(dǎo)體棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E、回路電流I、通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量q,外力做的功W隨時間t變化規(guī)律圖象正確的是
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖(a),一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤:一標尺由游標和主尺構(gòu)成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標刻度線準確對齊的裝置,簡化為圖中的指針,F(xiàn)要測量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù),當托盤內(nèi)沒有砝碼時,移動游標,使其零刻度線對準指針,此時標尺讀數(shù)為1.950 cm;當托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時,移動游標,再次使其零刻度線對準指針,標尺示數(shù)如圖(b)所示,其讀數(shù)為_______cm。當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>9.80 m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留3位有效數(shù)字)。
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【題目】(8分)某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺,測量滑塊在木板上運動的最大速度。
實驗步驟:
①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力,記作;
②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過水平細繩和固定彈簧秤相連,如圖甲所示。在端向右拉動木板,待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后,將讀數(shù)記作;
③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量,重復(fù)步驟①②;
實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | |
0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如圖乙所示,將木板固定在水平桌面上,滑塊置于木板上左端處,細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物連接,保持滑塊靜止,測量重物離地面的高度;
⑤滑塊由靜止釋放后開始運動并最終停在木板上的點(未與滑輪碰撞),測量間的距離。
完成下列作圖和填空:
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標紙上作出圖線。
(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)(保留
(3)滑塊最大速度的大小(用和重力加速度表示)。
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【題目】有一架電梯,啟動時勻加速上升加速度為2m/s2,制動時勻減速上升加速度大小為1m/s2,中間階段電梯可勻速運行,電梯運行的樓層高48m.問:
(1)若電梯運行時最大限速為9m/s,電梯升到樓頂?shù)淖疃虝r間是多少;
(2)如果電梯先加速上升,然后勻速上升,最后減速上升,全程共用時間為15s,上升的最大速度是多少.
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