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【题目】如右图所示,PQMN是固定于倾角为37°斜面内的平行光滑金属轨道,轨道足够长,其电阻可忽略不计.金属棒abcd 放在轨道上,始终与轨道垂直,且接触良好.金属棒ab的质量为2mcd的质量为m,长度均为L、电阻均为R;两金属棒的长度恰好等于轨道的间距,并与轨道形成闭合回路.整个装 置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,若锁定金属棒ab不动,使金属棒cd在与其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下,沿轨道向上做匀速运动.某时刻t0=0,恒力大小变为F′=1.8mg,方向不变,同时解锁、静止释放金属棒ab,直到t时刻金属棒ab开始做匀速运动.(重力加速度为g,sin37°=0.6).

(1) cd棒在恒力F=2mg 作用下匀速运动时速度的大小;

(2) t0t时间内通过金属棒ab的电荷量q

(3)在第(2)问中若金属棒ab沿轨道上升的距离为x1,金属棒cd沿轨道上升的距离为x2,x2>x1.求在该过程中系统产生的热量Q

【答案】(1)(2)(3)

【解析】解:(1)

解得

(2)t时刻金属棒ab做匀速运动的速度为v1金属棒cd做匀速运动的速度为v2金属棒ab做匀速运动则金属棒ab做匀速运动

由金属棒ab、金属棒cd组成的系统动量守恒得

此时回路电流为

解得

to~t时刻内对金属棒ab分析设在电流为i的很短时间△r速度的改变量为△v由动量定理得

解得

(3)to~t时刻内对金属棒ab和金属棒cd组成的系统由动能定理:

代入数据解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1QQ2,其中Q恰好静止不动,Q1Q2围绕Q做匀速圆周运动,在运动过程中三个点电荷始终共线.已知Q1Q2分别与Q相距r1r2,不计点电荷间的万有引力,下列说法正确的是(  )

A. Q1Q2的电荷量之比为

B. Q1Q2的电荷量之比为

C. Q1Q2的质量之比为

D. Q1Q2的质量之比为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】ACBC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体,若保持AC绳的方向不变,通过改变BC绳的方向使物体达到平衡,则θ角的取值范围__________θ0~900的范围内,BC绳上拉力的最大值和最小值_______________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平传送带长l=16 m,将可以视为质点的小煤块以初速度v0=0放于以v1=4 m/s的速度顺时针匀速运动的传送带的A端,经过一段时间t,小煤块从A端运动到B端,且因为煤块与传送带间的相对运动而在传送带上留下长度为4 m的划痕,小煤块与传送带间的动摩擦因数为μg10 m/s2。则

A. μ=0.1 B. μ=0.3 C. t=5 s D. t=6 s

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(1)某同学利用双缝干涉实验装置测定红光的波长。已知双缝间距为d,双缝到屏的距离为L,将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐,并将该条纹记为第1亮条纹,其示数如图所示,此时的示数为________mm。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐,读出示数,并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx。由此可得该红光的波长表达式为_______(用字母表达);某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样,为了使干涉条纹的间距变宽,可以采取的方法是___________________________________

(2)要描绘一个标有“3V 0.8W”小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加,且尽量减小实验误差。已选用的器材除导线、开关外,还有

电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω)

电流表(量程为0~300mA,内阻约为1Ω)

电压表(量程为0~3V,内阻约为3kΩ)

滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)

①实验电路应选用图中的________________(填字母代号)

②请按照①中选择的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏___________

③以电压表的读数U为横轴,以电流表的读数为纵轴,根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线,如图所示。由图可知:随着电压的增大,小灯泡的电阻_______(选填增大减小),其发生变化的原因是________________________________

④从图线可知,当灯泡两端电流为0.26A时,小灯泡的功率等于_________W(保留两位有效数字)。⑤某同学看到实验室有最大阻值为17kΩ的滑动变阻器R1和最大阻值为100Ω的滑动变阻器R2,用R1R2分别替换本实验中的滑动变阻器,滑片从左向右滑动过程中,电压表示数随滑片移动距离x的关系曲线如图所示,正确的是_________________.

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【题目】如图甲所示,光滑水平面上有一板长为L,质量为M的长木板,其上表面由不同的材料组成,距左端段光滑,距右端段粗糙,分界点为P点,木板在恒力F的作用下做减速运动,当木板速度为7m/s时在其右端轻放一质量m=1kg的小木块,小木块可看成质点,小木块在运动过程中恰好不滑出长木板,且当长木板受到为零时,小木块刚好滑回分界点P处,整个运动的v-t图像如图乙所示,

A. 小木块与木板间的动摩擦因数为0.1

B. 木板的减速时间为4.5s

C. 长木板的质量为

D. 外力F的大小是

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图1所示,所有的球都是相同的,且形状规则,质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的光滑球壳内部并相互接触,丁球是一足球,一学生将足球踢向斜台的示意图如图2所示。关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( )

A. 甲球受到两个弹力的作用

B. 乙球受到两个弹力的作用

C. 丙球受到两个弹力的作用

D. 丁球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一毫安表头满偏电流为9.90mA,内阻约为300Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表,其电路原理如图1所示.图中是量程为2A的标准电流表, R0为电阻箱, R为滑动变阻器, S为开关, E为电源.

(1). 完善下列实验步骤:

①将图2虚线框内的实物图按电路原理图连线_________;

②将滑动变阻器的滑动头调至________(”),电阻箱的阻值调至零;

③合上开关;

④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1;

⑤调节电阻箱的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会____________________(增大”、“减小不变”);

⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为___________________,同时毫安表指针满偏.

(2).回答下列问题:

①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1,由此可知毫安表头的内阻为__________.

②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为__________.

③对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:__________.

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【题目】现有毛玻璃屏A,双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.

1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C________A

2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图2乙中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距x________mm

3)已知双缝间距d2.0×104m,测得双缝到屏的距离l0.700m,由计算公式λ=________,求得所测红光波长为________mm.(结果保留两位有效数字)

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