【题目】如图,在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
通过通电导线处于磁场中,受到安培力,由左手定则来确定安培力的方向,并得出安培力的大小,再根据牛顿第二定律来进行运动与力综合分析,从而即可求解.
AB.当从t=0时刻起,金属棒通以电流I=kt,则由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,则导致棒在运动过程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在减小,由于速度与加速度方向相同,则做加速度减小的加速运动。
当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,则速度达到最大,其动能也最大。
当安培力继续增大时,导致加速度方向竖直向上,则出现加速度与速度方向相反,因此做加速度增大的减速运动。故A错误,B正确;
CD.速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小,由于加速度先向下减小,后向上增大,故C错误,D正确;
故选:BD
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【题目】某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度,如图A所示,可知其长度为_______mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径,如右上图B所示,可知其直径为_______cm。
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R(阻值约为200Ω)
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约l0kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~20kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号________。
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【题目】民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口,飞机发生意外情况着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个气囊(由斜面AC部分和水平面CD部分构成的)。如图所示为某气囊斜面,机舱离底端的竖直高度AB=3.0m,斜面长AC=5.0m,斜面与水平面CD段间有一段小圆弧平滑连接。一个质量m=60kg的旅客从气囊上由静止开始滑下,最后滑上水平面上的某点静止。已知旅客与气囊斜面部分及水平面部分的动摩擦因数均为=0.5。(不计空气阻力,g=10m/s2 ,sin37°=0.6和cos37°=0.8)。(计算结果可保留根号)求:
(1)人在斜面上运动时的加速度大小;
(2)人滑到斜面底端C时的速度大小;
(3)人滑过C点后还要多久才能停下。
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【题目】(20分)如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连结而成,圆半径必细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切。弹射装置将一个小球(可视为质点)从点水平弹射向点并进入轨道,经过轨道后从点水平抛出,已知小物体与地面 段间的动摩擦因数,不计其它机械能损失, 段长,圆的半径,小物体质量,轨道质量为,,求:
(1)若,小物体从点抛出后的水平射程;
(2)若,小物体经过轨道的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向;
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当至少为多大时,可出现轨道对地面的瞬时压力为零。
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【题目】“天宫一号”目标飞行器运行在平均高度约362千米的圆轨道上.在北京航天飞控中心监控下,已于4月2日8时15分左右再入大气层烧毁,完成使命.关于“天宫一号”,下列说法正确的是
A. 在轨运行的周期比月球绕地球的周期长
B. 在轨运行的加速度比地面重力加速度大
C. 在轨运行的速度比第一宇宙速度小
D. 进入大气层后,速度增大,机械能增大
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【题目】在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2N力水平旋转60,则关于物体运动情况的叙述正确的是:
A. 物体做速度大小不变的曲线运动
B. 物体做加速度为1m/s2的匀变速曲线运动
C. 物体做速度越来越小的曲线运动
D. 物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大
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【题目】(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____.
A.调节斜槽末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
①根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=________.
②小球运动到b点的速度是_________s .
③从抛出点到b点所经历的时间是_______.
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【题目】如图甲所示,固定在水平桌面上的间距为L的光滑平行金属导轨,其右端MN间接有阻值为R的定值电阻,导轨上存在着以efhg为边界,宽度为d的匀强磁场,磁场磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,方向竖直向下.一长度为L的金属棒垂直于导轨放置,金属棒的电阻也为R,在t=0时刻从图示位置在恒力作用下由静止开始沿导轨向右运动,时刻恰好进入磁场,此时磁感应强度为,并保持不变.金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上的电流大小不变.导轨电阻不计.求:
(1)时间内流过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)金属棒穿过磁场的速度及所受恒力的大小;
(3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中,电阻R上产生的焦耳热Q.
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【题目】在如图甲所示的平面坐标系内,有三个不同的静电场:第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1(未知),该点电荷的电荷量为-Q,且只考虑该点电荷在第一象限内产生的电场;第二象限内有水平向右的匀强电场E2(未知);第四象限内有大小为、方向按如图乙所示规律周期性变化的电场E3,以水平向右为正方向,变化周期,一质量为m,电荷量为+q的离子从(-x0,x0)点由静止释放,进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动.以离子到达x轴为计时起点,已知静电力常量为k,不计离子重力.求:
(1)离子在第一象限运动时速度大小和第二象限内电场强度E2的大小;
(2)当和t=T时,离子的速度分别是多少;
(3)当t=nT时,离子的坐标.
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