(08年临沭县模块考试) (13分)如图所示,固定的竖直光滑金属导轨间距为L,上端接有阻值为R的电阻,处在方向水平、垂直导轨平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与下端固定的竖直轻质弹簧相连且始终保持与导轨接触良好,导轨与导体棒的电阻均可忽略,弹簧的劲度系数为k。初始时刻,弹簧恰好处于自然长度,使导体棒以初动能Ek沿导轨竖直向下运动,且导体棒在往复运动过程中,始终与导轨垂直。
(1)求初始时刻导体棒所受安培力的大小F;
(2)导体棒往复运动一段时间后,最终将静止。设静止时弹簧的弹性势能为Ep,则从初始时刻到最终导体棒静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
解析:(1)设导体棒的初速度为v0,由动能的定义式
得 …………1分
设初始时刻产生的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律得:
………………2分
设初始时刻回路中产生的电流为I,由闭合电路的欧姆定律得:
………………2分
设初始时刻导体棒受到的安培力为F,由安培力公式得:
………………2分
(2)从初始时刻到最终导体棒静止的过程中,导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能,另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能,因在电路中只有电阻,电能最终全部转化为电阻上产生的焦耳热Q。……1分
当导体棒静止时,棒受力平衡,此时导体棒的位置比初始时刻降低了h,
则 ………………2分
由能的转化和守恒定律得: …………2分
…………2分
科目:高中物理 来源: 题型:
(08年临沭县模块考试) (9分)质量为m的飞机以水平v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力)。今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h。求:
(1)飞机受到的升力大小为多少?
(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能分别为多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:
(08年临沭县模块考试)伽俐略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽俐略的斜面实验程序如下:
(1)减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度。
(2)两个斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。
(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度。
(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后变成水平面,小球沿水平方向做持续的匀速运动。
请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠的事实,还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是(数字表示上述程序的号码): ( )
A.事实2→事实1→推论3→推论4 B.事实2→推论1→推论3→推论4
C.事实2→推论3→推论1→推论4 D.事实2→推论1→推论4→推论3
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科目:高中物理 来源: 题型:
(08年临沭县模块考试)如图所示,是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图,电容器的两个极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小。下列关于该仪器的说法中正确的是
A.该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液
B.芯柱外套的绝缘管越厚,该电容器的电容越大
C.如果指示器显示出电容增大了,则说明容器中的液面升高了
D.如果指示器显示出电容减小,说明容器中的液面升高了
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