【題目】如圖所示,一根足夠長的粗金屬棒MN固定放置,它的M端連一個定值電阻R,定值電阻的另一端連接在金屬軸O上,另外一根長為l的金屬棒ab,a端與軸O相連,b端與MN棒上的一點(diǎn)接觸,此時ab與MN間的夾角為?臻g存在著方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,F(xiàn)使ab棒以O(shè)為軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動半周,角速度大小為ω,轉(zhuǎn)動過程中與MN棒接觸良好,兩金屬棒及導(dǎo)線的電阻都可忽略不計(jì)。
(1)求出電阻R中有電流存在的時間;
(2)求出這段時間內(nèi)流過電阻R的總電量;
(3)寫出這段時間內(nèi)電阻R兩端的電壓隨時間變化的關(guān)系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
試題分析:(1)當(dāng)金屬桿轉(zhuǎn)動900時,電阻R上有電流,故時間為:;
(2)流過電阻R的總電量 ;
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過角度時,由正弦定理,有,又,得
考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律
【題型】解答題
【結(jié)束】
18
【題目】如圖甲所示,物塊A、B的質(zhì)量分別是mA=4.0kg和mB=3.0kg。用輕彈簧拴接,放在光滑的水平地面上,物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸。另有一物塊C從t=0時以一定速度向右運(yùn)動,在t=4s時與物塊A相碰,并立即與A粘在一起不再分開,物塊C的v-t圖像如圖乙所示。求:
(1)物塊C的質(zhì)量 m C;
(2)從物塊 C與 A相碰到 B離開墻的運(yùn)動過程中彈簧對A物體的沖量大小。
(3) B離開墻后的運(yùn)動過程中彈簧具有的最大彈性勢能?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】解:(1)由圖知,C與A碰前速度為,碰后速度為,C與A碰撞過程動量守恒,以C的初速度反方向?yàn)檎较?/span>,
由動量守恒定律得:
計(jì)算得出:
(2) 12s時B離開墻壁,此時B速度為零
A、C速度相等時,
從物塊C與A相碰到B離開墻的運(yùn)動過程中,A、C兩物體的動量變化為
從物塊C與A相碰到B離開墻的運(yùn)動過程中彈簧對A物體的沖量大小為
代入數(shù)據(jù)得
(3) 12s末B離開墻壁之后,A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動量和機(jī)械能守恒,且當(dāng)AC與B速度相等時彈簧彈性勢能最大,根據(jù)動量守恒定律,有:
根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:
計(jì)算得出
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我們知道,根據(jù)光的粒子性,光的能量是不連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫一個光子,光子具有動量( hv/c ) 和能量(hv ),當(dāng)光子撞擊到光滑的平面上時,可以像從墻上反彈回來的乒乓球一樣改變運(yùn)動方向,并給撞擊物體以相應(yīng)的作用力。光對被照射物體單位面積上所施加的壓力叫光壓。聯(lián)想到人類很早就會制造并廣泛使用的風(fēng)帆,能否做出利用太陽光光壓的“太陽帆”進(jìn)行宇宙航行呢?
1924年,俄國航天事業(yè)的先驅(qū)齊奧爾科夫斯基和其同事燦德爾明確提出“用照射到很薄的巨大反射鏡上的太陽光所產(chǎn)生的推力獲得宇宙速度”,首次提出了太陽帆的設(shè)想。但太陽光壓很小,太陽光在地球附近的光壓大約為10﹣6N/m2,但在微重力的太空,通過增大太陽帆面積,長達(dá)數(shù)月的持續(xù)加速,使得太陽帆可以達(dá)到甚至超過宇宙速度。IKAROS 是世界第一個成功在行星際空間運(yùn)行的太陽帆。2010年5月21日發(fā)射,2010年12月8日,IKAROS 在距離金星 80,800 公里處飛行掠過,并進(jìn)入延伸任務(wù)階段。
設(shè)太陽單位時間內(nèi)向各個方向輻射的總能量為E,太空中某太陽帆面積為S,某時刻距太陽距離為r(r很大,故太陽光可視為平行光,太陽帆位置的變化可以忽略),且帆面和太陽光傳播方向垂直,太陽光頻率為v,真空中光速為c,普朗克常量為h。
(1)當(dāng)一個太陽光子被帆面完全反射時,求光子動量的變化△P,判斷光子對太陽帆面作用力的方向。
(2)計(jì)算單位時間內(nèi)到達(dá)該航天器太陽帆面的光子數(shù)。
(3)事實(shí)上,到達(dá)太陽帆表面的光子一部分被反射,其余部分被吸收。被反射的光子數(shù)與入射光子總數(shù)的比,稱為反射系數(shù)。若太陽帆的反射系數(shù)為ρ,求該時刻太陽光對太陽帆的作用力。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間距離L=0.5m,所在平面與水平面成θ=37o角,M、P兩端接有阻值為R=0.8Ω的定值電阻。質(zhì)量為m=0.5kg、阻值為r=0.2Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其它部分電阻不計(jì)。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t=0時刻開始ab棒受到一個平行于導(dǎo)軌向上的外力F作用,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動,運(yùn)動中棒始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,ab棒受到的安培力的大小隨時間變化的圖像如圖乙所示(t1=2s時,安培力F1=2N)。求:
(1)t=2s末金屬棒兩端電壓Uab;
(2)從t=0到t=2s過程中通過電阻R橫截面上的電量q;
(3)t=2s末電路熱功率P熱與拉力的瞬時功率P之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年7月27日將發(fā)生火星沖日現(xiàn)象,我國整夜可見,火星沖日是指火星、地球和太陽兒乎排列成一線,地球位于太陽與火星之間 此時火星被太陽照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而易于觀察。地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同,軌跡都可近似為圓,火星公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球的1.5倍,則( )
A. 地球的公轉(zhuǎn)周期比火星的公轉(zhuǎn)周期小
B. 地球的運(yùn)行速度比火星的運(yùn)行速度小
C. 火星沖日現(xiàn)象每年都會出現(xiàn)
D. 地球與火星的公轉(zhuǎn)周期之出為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,有一個固定的1/4圓弧形阻擋墻PQ,其半徑OP水平、OQ豎直.在PQ墻和斜面體A之間卡著一個表面光滑的重球B,斜面體A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推著,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)改變推力F的大小,推動斜面體A沿著水平地面向左緩慢運(yùn)動,使球B沿斜面上升一很小高度.在球B緩慢上升的過程中,下列說法中正確的是
A. 斜面體A與球B之間的彈力逐漸減小
B. 阻擋墻PQ與球B之間的彈力逐漸減小
C. 水平推力F逐漸增大
D. 水平地面對斜面體A的彈力不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b,c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線,且a和c關(guān)于MN對稱,b點(diǎn)位于MN上,d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是
A. a點(diǎn)與c點(diǎn)場強(qiáng)相同
B. a點(diǎn)與c點(diǎn)電勢相同
C. a、b兩點(diǎn)間的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差
D. 帶正電的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有一個阻值大約為20Ω的電阻,為了更精確地測量其電阻,實(shí)驗(yàn)室給出了以下器材:
①電流表G1(0~50mA,內(nèi)阻r1=3Ω) ②電流表G2(0~100mA,內(nèi)阻r2=1Ω)
③定值電阻R1(R1=150Ω) ④定值電阻R2(R2=15Ω)
⑤滑動變阻器R(0~5Ω) ⑥干電池(1.5V,內(nèi)阻不計(jì)) ⑦開關(guān)S及導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖,其中A、B一個為被測電阻、一個為定值電阻,請問圖中電阻為被測電阻____________ (填“A”或“B”),定值電阻應(yīng)選____________ (填“R1”或“R2”)
(2)若某次測得電流表G1、G2的示數(shù)分別為I1、I2.則被測電阻的大小為____________(用已知和測量物理量的符號表示)
(3)若通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,該同學(xué)測得多組I1、I2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出I1、I2的圖象如圖乙所示,并求得圖象的斜率k=1.85,則被測電阻的大小為____________Ω(保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場E,M點(diǎn)與N點(diǎn)在同一電場線上,兩個質(zhì)量相等的帶正電荷的粒子,以相同的速度分別從M點(diǎn)和N點(diǎn)同時垂直進(jìn)入電場,不計(jì)兩粒子的重力和粒子間的庫侖力。已知兩粒子都能經(jīng)過P點(diǎn),在此過程中,下列說法正確的
A. 從N點(diǎn)進(jìn)入的粒子先到達(dá)P點(diǎn)
B. 從M點(diǎn)進(jìn)入的粒子先到達(dá)P點(diǎn)
C. 粒子在到達(dá)P點(diǎn)的過程中電勢能都減小
D. 從M點(diǎn)進(jìn)入的粒子的電荷量小于從N點(diǎn)進(jìn)入的粒子的電荷量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)置。他在氣熱導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。
(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=_________mm。
(2)下列不必要的一頂實(shí)驗(yàn)要求是_________(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)
A.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
B.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
C.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
D.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
(3)實(shí)驗(yàn)時,將滑換從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,測出A位置到光電門B的距離S,改變鉤碼質(zhì)量,測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F,通過描點(diǎn)作出線性圖像,研究滑塊的加速度與力的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出_________圖像。(選填“t2-F”,“”或“”)
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