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        1. 【題目】如圖所示,間距L=1m的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌(電阻不計(jì))與水平面成θ=30°角放置,導(dǎo)軌上端連有阻值R=2Ω的電阻和理想電流表,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面,F(xiàn)有質(zhì)量m=1kg、長度略大于L的金屬棒,以初速度v0=10m/s從導(dǎo)軌上某一位置PP開始沿導(dǎo)軌向上滑行,金屬棒垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻r=2Ω,與此同時(shí)對金屬棒施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌平面向上且垂直于棒的外力F,以保證金屬棒勻減速上滑,已知棒向上運(yùn)動的過程中,電阻R上的電壓均勻變化(每1s內(nèi)變化2V),g10m/s2。求:

          1)電流表讀數(shù)的最大值

          2)棒的加速度和外力F的最大值;

          3)棒向上運(yùn)動的最大距離和該過程中電阻R上通過的電量。

          【答案】12.5A;(24m/s211.5N;(312.5m; 3.125C

          【解析】

          1)金屬棒速度最大時(shí),感應(yīng)電動勢E最大,電流I最大,有

          Em=BLv0

          根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得

          2)設(shè)棒運(yùn)動速度為v時(shí),棒上感應(yīng)電動勢為E,有

          E=BLv

          由閉合電路歐姆定律得

          E=IR+r

          設(shè)電阻R兩端電壓為U,由歐姆定律U=IR

          式中Rr、BL均為定值,故有

          則加速度

          開始時(shí),速度最大,安培力最大,則外力F最大,根據(jù)牛頓第二定律可得

          F-BImL-mgsin30°=ma

          解得

          F=11.5N

          3)由速度位移關(guān)系可得:v02=2ax

          根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得

          代入數(shù)據(jù)解得

          q=3.125C

          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】如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形軌道在B點(diǎn)相切,半圓形軌道的半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入軌道的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運(yùn)動恰能到達(dá)最高點(diǎn)C(不計(jì)空氣阻力)。試求:

          (1)物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能;

          (2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】某同學(xué)推一物塊沿水平面做直線運(yùn)動。設(shè)物塊在這條直線上運(yùn)動的速度大小為v,到某參考點(diǎn)的距離為x,物塊運(yùn)動的圖像如圖所示,圖線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線。關(guān)于該物塊的運(yùn)動,下列說法正確的是

          A. 該物塊運(yùn)動到處時(shí)的速度大小為

          B. 該物塊做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小為

          C. 該物塊處運(yùn)動到處所用的時(shí)間為

          D. 該物塊從處運(yùn)動到處所用的時(shí)間為3s

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證了動能定理,實(shí)驗(yàn)時(shí)該小組的同學(xué)將小車由光電門1的左側(cè)靜止釋放,通過細(xì)繩在砝碼的牽引下開始運(yùn)動,先后經(jīng)過光電門1、2,并通過計(jì)算機(jī)記錄了擋光時(shí)間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M,砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m

          根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題:

          (1)摩擦力的影響會對該實(shí)驗(yàn)帶來一定的誤差,為了平衡摩擦力,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)________(填“取下”或“掛上”)砝碼盤,并適當(dāng)?shù)貕|高長木板的________(填“左”或“右”)端;

          (2)(1)的前提下,為了使細(xì)繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力,應(yīng)使小車和擋光片的總質(zhì)量為M________(填“遠(yuǎn)大于”“大于”“等于”“小于”或“遠(yuǎn)小于”)砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量;

          (3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺對擋光片的寬度進(jìn)行了測量,讀數(shù)如圖乙所示,則擋光片的寬度d=________cm

          (4)計(jì)算機(jī)記錄小車通過光電門1、2的時(shí)間分別為,且兩光電門之間的距離為L,重力加速度用g表示,則驗(yàn)證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為________(用以上相關(guān)物理量的字母表示)。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,小車M在恒力F作用下,沿水平地面做直線運(yùn)動,由此可判斷(  )

          A. 若地面光滑,則小車一定受三個(gè)力作用

          B. 若地面粗糙,小車也可以不受摩擦力作用

          C. 若小車做勻速運(yùn)動,則小車一定受四個(gè)力的作用

          D. 若小車做勻速運(yùn)動,則小車可能受三個(gè)力的作用

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、34,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動,經(jīng)過ab點(diǎn)時(shí)的動能分別為26 eV5 eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置,其電勢能變?yōu)?/span>-8 eV時(shí),它的動能應(yīng)為(

          A.8 eV

          B.13 eV

          C.20 eV

          D.34 eV

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】(1)用多用表測量某元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻檔測量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇____倍率的電阻檔(填“×10”或“×1k”),歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量,多用表的示數(shù)如圖所示,測量結(jié)果為____Ω

          (2)某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,他們提出的實(shí)驗(yàn)方案中有如下四種器材組合。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,最不可取的一組器材是____。

          A.一個(gè)安培表、一個(gè)伏特表和一個(gè)滑動變阻器

          B.一個(gè)伏特表和多個(gè)定值電阻

          C.一個(gè)安培表和一個(gè)電阻箱

          D.兩個(gè)安培表和一個(gè)滑動變阻器

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈總電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R,當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,下列判斷不正確的是( 。

          A.電壓表的讀數(shù)為

          B.通過電阻R的電荷量為

          C.電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為

          D.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30°時(shí)的電流為

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,一足夠長的光滑斜面,傾角為θ,一彈簧上端固定在斜面的頂端,下端與物體b相連,物體b上表面粗糙,在其上面放一物體a,a、b間的動摩擦因數(shù)為μ(μ>tanθ),將物體a、bO點(diǎn)由靜止開始釋放,釋放時(shí)彈簧恰好處于自由伸長狀態(tài),當(dāng)b滑到A點(diǎn)時(shí),a剛好從b上開始滑動;滑到B點(diǎn)時(shí)a剛好從b上滑下,b也恰好速度為零,設(shè)a、b間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.下列對物體a、b運(yùn)動情況描述正確的是

          A. AB的過程中,a的速度減小,b的加速度增大,速度卻減小

          B. 經(jīng)過B點(diǎn), a掉下后,b開始反向運(yùn)動,b一定能上滑超過O點(diǎn)

          C. OA的過程中,兩者一起加速,加速度大小從gsinθ先減小至0后又增大

          D. OB的過程中,摩擦力對a的功率先增大后不變

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