【题目】如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制Ⅰ为细导线两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面,运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、,在磁场中运动时产生的热量分别为、不计空气阻力,已知线框电阻与导线长度成正比,与导线横截面积成反比,则
A.,B.,
C.,D.,
【答案】D
【解析】
据题两个线圈从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,线圈切割磁感线产生感应电流,同时受到向上的安培力为:
由电阻定律得线圈的电阻(ρ为材料的电阻率,L为线圈的边长,S为单匝导线横截面积)
所以下边刚进入磁场时所受的安培力为:
此时加速度为:
将线圈的质量m=ρ0S4L(ρ0为材料的密度)代入上式,所以得加速度为:
此式中各量对于两个线圈都相同,两个线圈的加速度a相同,则线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动,落地速度相等:
v1=v2
由能量守恒可得:
(H是磁场区域的高度)
因为Ⅰ为导线细,质量m小,产生的热量小,所以Q1<Q2。
A.,,与结论不相符,选项A错误;
B.,,与结论不相符,选项B错误;
C.,,与结论不相符,选项C错误;
D.,,与结论相符,选项D正确;
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【题目】在一次摩托车跨越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧,壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.摩托车不能越过壕沟
B.摩托车能越过壕沟,落地瞬间的速度大小为
C.摩托车能越过嫁沟,落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D.在跨越壕沟的过程中,摩托车与人组成的系统动量守恒
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【题目】如图甲所示,小球A从水平地面上P点的正上方h=1.8m处自由释放,与此同时,在P点左侧水平地面上的物体B在水平拉力的作用下从静止开始向右运动,B运动的v—t图像如图乙所示,已知B物体的质量为2kg,且A、B两物体均可看作质点,不考虑A球的反弹, g取10m/s2。求:
(1)小球A下落至地面所需的时间t;
(2)要使A、B两物体能够同时到达P点,求物体B的初始位置与P点的距离S;
(3)若作用在物体B上的水平拉力F=20N,求物体与地面之间的动摩擦因数μ.
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【题目】如图所示,甲、乙两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的速度均为,两列波的振幅均为2cm,图示为t=0时刻两列波的图象,此刻两质点刚开始振动.质点M的平衡位置处于处,下列说法正确的是( )。
A.两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样
B.质点M的起振方向沿y轴正方向
C.甲波源的振动频率为1.25Hz
D.1s内乙波源处的质点通过的路程为0.2m
E.在t=2s时刻,质点Q的纵坐标为2cm
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【题目】如图所示,质量为m=1 kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=0.5 s时撤去拉力,物体速度与时间(vt)的部分图像如图所示。(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)问:
(1) .拉力F的大小为多少?
(2) .物体沿斜面向上滑行的最大距离s为多少?
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【题目】如图所示,MN和M′N′是两根互相平行、竖直固定、足够长的光滑金属导轨,两根导体棒AB和CD质量分别为m1=0.3kg和m2=0.1kg,均与导轨垂直接触。开始AB棒放在绝缘平台P上,t=0时CD棒开始受到竖直向上的恒力F=4N,从静止开始向上运动,t=2s时CD棒的速度为v0=2m/s,此时快速撤离绝缘平台P。已知AB棒的电阻为R1=0.5Ω,CD棒的电阻为R2=1.5Ω,导轨间距为L=0.5m。整个装置处在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。两导体棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速g取10m/s2。求:
(1)撤去绝缘平台前瞬间,CD棒哪端电势高,两端电压U;
(2)0~2s时间内,CD棒这段时间内上升的距离h;
(3)撤离绝缘平台后,AB棒和CD棒分别达到的最大速度大小v1和v2。
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【题目】如图所示,等腰直角三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于O点处的点光源在透明介质内向各个方向发射光线,其中从AC边上的D点射出的光线平行于BC,且OC与OD夹角为15°,从E点射出的光线垂直BC向上。已知BC边长为2L。求:
(1)该光在介质中发生全反射的临界角C;
(2)DE的长度x。
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【题目】如图所示.顾客乘坐商场电梯匀速上行和匀速下行.下列说法正确的是
A.顾客对电梯的压力是由于电梯发生弹性形变产生的
B.顾客对电梯的压力就是顾客所受重力沿垂直于接触面的分力
C.电梯上行时.顾客所受摩擦力方向与电梯运行方向相反
D.电梯下行时.顾客所受摩擦力方向与电梯运行方向相反
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【题目】在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,一位同学记录了6组数据(如下表)。
(1)根据数据选定下列供选用仪器:
电流表选__________。滑动变阻器选___________。(选填仪表前的序号)
①干电池=1.5V
②直流电流表(0~0.60A档,内阻0.1Ω)
③直流电流表(0~3.00A档,内阻为0.02Ω)
④直流电压表(0~3.00V档,内阻5kΩ)
⑤滑动变阻器(0~10Ω),允许最大电流为1.00A)
⑥滑动变阻器(0~1000Ω,允许最大电流0.60A)
⑦开关一个,导线若干
(2)在下面实物图中以笔画线代替导线连好电路______。
(3)根据记录数据在图所示的坐标纸上作U-I图线____,并根据图线求出E=_____V,r=_____Ω。(结果均保留2位小数)
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