【題目】如圖所示,電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv(F0、k是常量),金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為FA,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】試題分析:對(duì)金屬棒受力分析,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達(dá)式,分情況討論加速度的變化情況,分三種情況討論:勻加速運(yùn)動(dòng),加速度減小的加速,加速度增加的加速,再結(jié)合圖象具體分析.
設(shè)金屬棒在某一時(shí)刻速度為v,由題意可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),環(huán)路電流,即;安培力,方向水平向左,即, ;R兩端電壓,即;感應(yīng)電流功率,即.分析金屬棒運(yùn)動(dòng)情況,由力的合成和牛頓第二定律可得: ,即加速度,因?yàn)榻饘侔魪撵o止出發(fā),所以,且,即,加速度方向水平向右.
(1)若, ,即,金屬棒水平向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).有,說(shuō)明,也即是, ,所以在此情況下沒(méi)有選項(xiàng)符合.
(2)若, 隨v增大而增大,即a隨v增大而增大,說(shuō)明金屬棒做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),速度與時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系,根據(jù)四個(gè)物理量與速度的關(guān)系可知B選項(xiàng)符合;
(3)若, 隨v增大而減小,即a隨v增大而減小,說(shuō)明金屬棒在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)四個(gè)物理量與速度關(guān)系可知C選項(xiàng)符合;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,是汞原子的能級(jí)圖,一個(gè)自由電子的總能量為8.0ev,與處于基態(tài)的汞原子碰撞后(不計(jì)汞原子的動(dòng)量變化),則電子剩余的能量可能為(碰撞無(wú)能量損失)( )
A. 0.3ev B. 3.1ev C. 4.9ev D. 8.8ev
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電量為+Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn),另一個(gè)電量為-q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線(xiàn)向甲滑動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v.已知靜電力常量為k,重力加速度為g,乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,AB間距離為L,則以下說(shuō)法不正確的是 ( )
A. OB間距離為
B. 從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到碰到甲之前的瞬間,乙的加速度逐漸減小
C. 從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=mgL+mv2-
D. 從A到B的過(guò)程中,點(diǎn)電荷乙的電勢(shì)能減少
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在科學(xué)研究中,可以通過(guò)施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。如圖所示,某時(shí)刻在xOy平面內(nèi)的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y軸負(fù)方向、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子從M點(diǎn)以速度v0沿垂直于y軸方向射入該勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)O且沿OP方向進(jìn)入第Ⅳ象限。在粒子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)(不計(jì)撤去電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)及帶電粒子運(yùn)動(dòng)的影響),粒子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并僅在磁場(chǎng)力作用下,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間從y軸上的N點(diǎn)射出磁場(chǎng)。已知OP與x軸正方向夾角α=60°,帶電粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計(jì),求:
(1)M、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U;
(2)坐標(biāo)原點(diǎn)O與N點(diǎn)之間的距離d;
(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間t。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí),用宇宙飛船(質(zhì)量為m)去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭(質(zhì)量為,發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火),),如圖所示.接觸以后,開(kāi)動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器,使飛船和火箭共同加速,推進(jìn)器的平均推力為F,開(kāi)動(dòng)時(shí)間△t,測(cè)出飛船和火箭的速度變化是△v,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 火箭質(zhì)量mx應(yīng)為
B. 宇宙飛船的質(zhì)量m應(yīng)為
C. 推力F通過(guò)飛船傳遞給火箭,所以飛船對(duì)火箭的彈力大小應(yīng)為F
D. 推力F越大, 就越大,且與F成正比
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】借助運(yùn)動(dòng)傳感器可以計(jì)算測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的速度,如圖所示,傳感器由兩個(gè)小盒子A、B組成,A盒裝有紅外線(xiàn)發(fā)射器盒超聲波發(fā)射器,它裝在被測(cè)小車(chē)上,,每隔1s可同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線(xiàn)脈沖和一個(gè)超聲波脈沖;B盒固定不動(dòng)且裝有紅外線(xiàn)接收器和超聲波接收器,B盒收到紅外線(xiàn)脈沖時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)(紅外線(xiàn)速度為3×108m/s,紅外線(xiàn)的傳播時(shí)間可以忽略不計(jì)),收到超聲波脈沖時(shí)計(jì)時(shí)停止.在某次測(cè)量中,B盒第一次記錄到的收到紅外線(xiàn)脈沖和收到超聲波脈沖的時(shí)問(wèn)差為0.15s,B盒第二次記錄到的收到紅外線(xiàn)脈沖和收到超聲波脈沖的時(shí)間差為0.20s,根據(jù)超聲波速度340m/s,可以判定( 。
A. 當(dāng)?shù)?/span>1次發(fā)射脈沖時(shí),小車(chē)距B盒的距離51m
B. 當(dāng)?shù)?/span>2次發(fā)射脈沖時(shí),小車(chē)距B盒的距離68m
C. 該小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度大小為17m/s
D. 該小車(chē)運(yùn)動(dòng)方向是靠近B盒
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,不帶電物體A和帶電的物體B用跨過(guò)定滑輪的絕緣輕繩連接,A、B的質(zhì)量分別是2m和m.勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上,另一端與物體A相連,傾角為θ的絕緣斜面處于沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.開(kāi)始時(shí),物體B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持靜止,且輕繩恰好伸直.現(xiàn)撤去外力F,直到物體B獲得最大速度,且彈簧未超過(guò)彈性限度,不計(jì)一切摩擦.則在此過(guò)程中
A. 物體B所受電場(chǎng)力大小為
B. B的速度最大時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為
C. 撤去外力F的瞬間,物體B的加速度為
D. 物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,輕桿長(zhǎng)3L,在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B,光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過(guò)桿上距球A為L處的O點(diǎn),外界給系統(tǒng)一定能量后,桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)球B恰好無(wú)作用力.忽略空氣阻力.則球B在最高點(diǎn)時(shí)( )
A. 球B的速度大小為0
B. 球A的速度大小為
C. 水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為1.5mg
D. 水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為2.5mg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”,步驟如下:
(1)彈簧自然懸掛,待彈簧靜止時(shí),長(zhǎng)度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤(pán)時(shí),長(zhǎng)度記為Lx;在砝碼盤(pán)中每次增加10 g砝碼,彈簧長(zhǎng)度依次記為L1至L6.?dāng)?shù)據(jù)如下表:
由表可知所用刻度尺的最小分度為____。
(2)如圖所示是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長(zhǎng)度與________的差值(填“L0”或“Lx”).
(3)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度g取9.8 m/s2)
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