【题目】如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻．一质量m＝0.1 kg、电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T．金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x＝9 m时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；
(3)外力做的功WF.
【答案】（1）4．5C
（2）1．8J
（3）5．4J
【解析】试题分析：（1）设金属棒匀加速运动的时间为
，回路的磁通量的变化量为
，回路中的平均感应电动势为
，由法拉第电磁感应定律得
①其中
②
设回路中的平均电流为
，由闭合电路欧姆定律得
③则通过电阻R的电荷量为
④
联立①②③④式，得
代入数据得
（2）设撤去外力时金属棒的速度为v，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得
⑤
设金属棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W，由动能定理得
⑥
撤去外力后回路中产生的焦耳热
⑦
联立⑤⑥⑦式，代入数据得
⑧
（3）由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比
，可得
⑨
在金属棒运动的整个过程中，外力F克服安培力做功，由功能关系可知
⑩
由⑧⑨⑩式得
．
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】用如图1所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．打点计时器连接频率为50Hz交流电，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g，m2=150g，则：
（1）纸带上打下记数点5时的速度v= ______ m/s．
（2）从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增量△Ek= ______ J，系统势能的减少量△Ep= ______ J．（取当地的重力加速度g=9.80m/s2，结果均保留三位有效数字．）
（3）若某同学作出
-h图象如图3，则由图象可得当地的重力加速度g= ______ m/s2．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，竖直放置的圆柱形汽缸内有一个不计质量的活塞，可在汽缸内做无摩擦滑动，活塞下方封闭一定质量的气体。已知活塞的横截面积为100 cm2，大气压强为1.0×105 Pa，汽缸内气体温度为27 ℃。
①若保持温度不变，在活塞上放一重物，使汽缸内气体的体积减小为原来的
，试求这时气体的压强和所加重物的重力；
②在加重物的情况下，要使汽缸内的气体缓慢恢复到原来的体积，应对气体加热，问应使气体的温度升高到多少摄氏度。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲所示，河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便可简化为如图乙所示示意图，黑洞A和黑洞B均可看成匀质球体，天文学家测得OA>OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径。根据你所学的知识，下列说法正确的是
A. 两黑洞质量之间的关系为
B. 黑洞A的第一宇宙速度小于黑洞B的第一宇宙速度
C. 若两黑洞间距离不变，设法将黑洞A上的一部分物质移到黑洞B上，则它们间的万有引力将变大
D. 人类要将宇航器发射到距离黑洞A或黑洞B较近的区域进行探索，发射速度一定大于16.7km/s
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B．线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为ω．线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表．求：
（1）线圈转至图示位置时的感应电动势；
（2）电流表的读数；
（3）从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式．
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】AOB是光滑的水平轨道，BC是半径为R的光滑圆弧轨道，两轨道恰好相切，如图所示，质量为M(M=9m)的小木块静止在O点，一质量为m的子弹以某一速度水平射入木块内未穿出，木块恰好滑到圆弧的最高点C处(子弹、木块均视为质点).
(1)求子弹射入木块前的速度.
(2)若每当木块回到O点时，立即有相同的子弹以相同的速度射入木块，且留在其中，当第六颗子弹射入木块后，木块能上升多高?
(3)当第n颗子弹射入木块后，木块上升的最大高度为
，则n值为多少?
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间（x－t）图象．A质点的图像为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图．下列说法正确的是（ ）
A. A、B相遇两次
B. t1～t2时间段内B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等
C. 两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的中间时刻
D. A在B前面且离B最远时，B的位移为
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态。可视为质点的滑块以v0=1m/s的速度通过水平面上的A点时立即施加一水平向左的外力，外力的功率恒为P=12w，经时间t=2.5s接触弹簧，A点距弹簧原长末端的距离为L1=5.75m。当滑块接触弹簧的瞬间立即撤去外力作用，滑块继续压缩弹簧，最后被弹回到水平面上的B点停下。已知滑块的质量为m=2kg，B点距弹簧原长末端的距离为L2=1.00m，滑块被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=2m/s，水平向右。弹簧的形变量在弹性限度内，g=10m/s2．求：
（1）滑块和地面间的动摩擦因数；
（2）弹簧被压缩的最大距离。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，以50r/s的转速绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为
T．矩形线圈通过滑环和电刷与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，原、副线圈匝数比为2：1电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端交变电压的频率为25 Hz
B．P上移时，电流表示数减小
C．电压表示数为100
V
D．电阻上消耗的功率为200w
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com