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        1. 【題目】如圖所示,M1NlPlQl和M2N2P2Q2為在同一豎直面內(nèi)足夠長的金屬導(dǎo)軌,處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向豎直向下。導(dǎo)軌的M1Nl段與M2N2段相互平行,距離為L;PlQl段與P2Q2段也是平行的,距離為L/2。質(zhì)量為m金屬桿a、b垂直與導(dǎo)軌放置,一不可伸長的絕緣輕線一端系在金屬桿b,另一端繞過定滑輪與質(zhì)量也為m的重物c相連,絕緣輕線的水平部分與PlQl平行且足夠長。已知兩桿在運動過程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸,兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻始終為R,重力加速度為g。

          (1)若保持a固定。釋放b,求b的最終速度的大;

          (2)若同時釋放a、b,在釋放a、b的同時對a施加一水平向左的恒力F=2mg,當(dāng)重物c下降高度為h時,a達(dá)到最大速度,求:

          ①a的最大速度;

          ②才釋放a、b到a達(dá)到最大速度的過程中,兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回來中產(chǎn)生的電能。

          【答案】(1)(2)(i)(ii)

          【解析】(1)當(dāng)b的加速度為零時,速度最大,設(shè)此時速度為,則

          電流

          分別以b、c為研究對象

          聯(lián)立解得

          (2)i.在加速過程的任一時刻,設(shè)ab的加速度大小分別為、,電流為i,輕繩的拉力為T,分別以a、b、c為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律

          , ,

          聯(lián)立解得

          設(shè)a達(dá)到最大速度時,b的速度為,由上式可知

          當(dāng)a的集散地為零時,速度達(dá)到最大:

          根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

          聯(lián)立解得,

          ii.設(shè)重物下降的高度為h時,a的位移為,故

          根據(jù)功能關(guān)系:

          聯(lián)立解得

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦。我們可以用兩個光電門以及滑塊AB來探究動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,采用的實驗步驟如下:

          a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB

          b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平

          c.B一個水平向左初速度,記錄B通過光電門2的擋光時間為tB

          d.B與靜止在導(dǎo)軌上的A發(fā)生碰撞后,A向左運動通過光電門1的擋光時間為tA,B向右運動通過光電門2的擋光時間為tB

          (1)實驗中測得滑塊B上遮光條的寬度為dB,還應(yīng)測量的物理量是__________。

          (2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),得出關(guān)系式__________成立,即可驗證動量守恒定律。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的鐵環(huán)套在粗糙的水平橫桿上,通過細(xì)線連接一質(zhì)量也為m的小球,小球還用一水平細(xì)線拉著。保持環(huán)和小球的位置不變,橫桿的位置逐漸按圖示方向轉(zhuǎn)到豎直位置,在這個過程中環(huán)與桿相對靜止,則( )

          A. 連接環(huán)和小球的細(xì)線拉力增大

          B. 桿對環(huán)的作用力保持不變

          C. 桿對環(huán)的彈力一直減小,最小值為mg

          D. 桿對環(huán)的摩擦力先減小后增大,最大值為2mg

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】假如要撐住一扇用彈簧拉著的門,在門前地面上放一塊石頭,門往往能推動石頭慢慢滑動。然而,在門下邊緣與地面之間的縫隙處塞緊一個木楔(側(cè)面如圖所示),雖然木楔比石頭的質(zhì)量更小,卻能把門卡住。不計門與木楔之間的摩擦,下列分析正確的是( )

          A. 門能推動石頭是因為門對石頭的力大于石頭對門的力

          B. 將門對木楔的力正交分解,其水平分力與地面給木楔的摩擦力大小相等

          C. 若門對木楔的力足夠大,門就一定能推動木楔慢慢滑動

          D. 塞在門下縫隙處的木楔,其頂角θ無論多大都能將門卡住

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab的電阻為r,水平放在相距為l的豎直光滑金屬導(dǎo)軌上.導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強磁場中.左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板.導(dǎo)軌上方與一可變電阻R連接,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好.重力加速度為g.

          (1)調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為R1=3r,釋放導(dǎo)體棒,當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時,將帶電量為+q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間,恰好能勻速通過.求棒下滑的速率v和帶電微粒的質(zhì)量m.

          (2)改變可變電阻的阻值為R2=4r,同樣在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時,將該微粒沿原來的中心線水平射入金屬板間,若微粒最后碰到金屬板并被吸收.求微粒在金屬板間運動的時間t.

          【答案】(1), (2)

          【解析】試題分析:棒勻速下滑,安培力與重力平衡,可求解棒下滑的速率。由于帶電微粒在板間勻速運動,受力平衡可求帶電微粒的質(zhì)量;電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn),由運動學(xué)規(guī)律可求微粒在金屬板間運動的時間。

          (1)棒勻速下滑,有

          回路中的電流

          R1=3r代入棒下滑的速率

          金屬板間的電壓U=IR1

          帶電微粒在板間勻速運動,有

          聯(lián)立解得帶電微粒的質(zhì)量

          (2)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速下滑,回路電流保持不變,金屬板間的電壓

          電壓增大使微粒射入后向上偏轉(zhuǎn),有

          聯(lián)立解得微粒在金屬板間運動的時間

          型】解答
          結(jié)束】
          44

          【題目】如圖所示,光滑水平面上一質(zhì)量為M、長為L的木板右端靠豎直墻壁.質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端時速度恰好為零.

          (1)求小滑塊與木板間的摩擦力大;

          (2)現(xiàn)小滑塊仍以水平速度v0從木板的右端向左滑動,求小滑塊在木板上的滑行距離.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在汽缸底部開有一小孔,與U形水銀管相連,外界大氣壓為P0=75cmHg,缸內(nèi)氣體溫度t0=27℃,穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm,此時活塞離容器底部的高度為L=50cm(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計).已知柱形容器橫截面S=0.01m2,取75cmHg壓強為1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2

          (i)求活塞的質(zhì)量;

          (ii)若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至-3℃,求此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,圖中虛線為某靜電場中的等差等勢線,實線為某帶電粒子在該靜電場中運動的軌跡,a、b、c為粒子的運動軌跡與等勢線的交點,粒子只受電場力作用,下列說法正確的是(

          A. a點的電勢高于b點的電勢

          B. 粒子在a點的加速度比在b點的加速度小

          C. 粒子在a點的動能比在b點的動能大

          D. 粒子在b點的電勢能比在c點時的電勢能小

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】欲測量一個電流表的內(nèi)阻,根據(jù)以下要求來選擇器材并設(shè)計電路:

          a.無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器,電流表都不會超量程;

          b.有盡可能高的測量精度,并能測得多組數(shù)據(jù).

          現(xiàn)備有如下器材:

          A.待測電流表A1(量程3mA,內(nèi)阻約為50Ω)

          B.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻未知)

          C.電流表A2(量程15mA,內(nèi)阻為10Ω)

          D.保護電阻R=120Ω

          E.直流電源E(電動勢2V,內(nèi)阻忽略不計)

          F.滑動變阻器(總阻值10Ω,額定電流0.5A)

          G.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

          (1)在以上提供的器材中,除A、E、F、G以外,還應(yīng)選擇________、____________(填字母代號);

          (2)請畫出符合要求的實驗電路圖______________;

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】為了研究PM2.5的相關(guān)性質(zhì),實驗中讓一帶電PM2.5顆粒(重力不計),垂直射入正交的勻強電場和磁場區(qū)域,如圖所示,其中M、N為正對的平行帶電金屬板,結(jié)果它恰能沿直線運動。

          A.M板一定帶正電

          B.PM2.5顆粒一定帶正電

          C.若僅使PM2.5顆粒的帶電量增大,顆粒一定向M板偏移

          D.若僅使PM2.5顆粒的速度增大,顆粒一定向N板偏移

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