【题目】两根相距L=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.5 T,导轨上面横放着质量均为0.05 kg的两条金属杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻都为r=0.5 Ω,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,如图所示v1=5.0 m/s、v2=10.0 m/s.已知导轨与金属杆的动摩擦因数为μ=0.1.
求:(1)作用于每条金属细杆的拉力的大小.
(2)求两金属细杆在间距增加1.5 m的滑动过程中共产生的热量.
【答案】(1)0.2 N (2)0.3 J
【解析】试题分析:根据E=BLv求解每个杆的感应电动势,然后根据闭合电路欧姆定律求解电流,根据FA=BIL求解安培力,根据平衡条件得到拉力;先求解两金属细杆间距增加1.5m的过程的时间,然后根据Q=I2Rt求解热量。
(1)当两金属杆都做匀速滑动时,金属杆中产生的感应电动势分别为E1=BLv1,E2=BLv2,总电动势E=E1+E2=BLv1+BLv2
回路中的电流强度
作用于每根金属杆的拉力的大小相等为:F=F1=F2=IBL+μmg
代入数据得:F=0.2 N.
(2)设两金属杆之间增加1.5 m的距离所用的时间为t,则
在此过程中共产生的热量:Q=I2·2Rt+μmg(x1+x2)
代入数据得:Q=0.3 J
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【题目】2018年我国首次将“高景一号”03、04星发射升空,卫星顺利进入预定轨道已知“高景一号”03星的质量为m,在离地面高度为h(约为530km)的轨道上绕地球做圆周运动,地球半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的周期为地球同步卫星的轨道高度为36000km。则下列说法正确的是( )
A. “高景一号”03星在轨运行的周期大于
B. “高景一号”03星在轨运行的向心加速度为
C. “高景一号”03星在轨运行的速率可能大于7.9km/s
D. “高景一号”03星在轨运行的动能小于
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【题目】如图所示,表面光滑的半球形物体固定在水平面上,光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方,轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点,另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连,DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前),下列说法正确的是
A. 弹簧变短
B. 弹簧变长
C. 小球对半球的压力不变
D. 小球对半球的压力变大
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【题目】使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器,研究一只小灯泡完整的伏-安特性,测得I-U图象如图所示.已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm,变阻器的最大阻值为22.5Ω,电源电动势为6V,内阻不计.
(1)在如图的虚线框内,不改变滑动变阻器和电源的位置,补上电压表、电流表、灯泡,画出完整的电路图.要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时,灯泡的电压增大.
(2)根据I-U图象可知:从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐______(选填“增大”、“减小”),改变的阻值为______Ω.
(3)在获得A→B段图线数据的过程中,滑动变阻器的滑动片向左移动了______cm的长度.
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【题目】2016年3月18日.在国际泳联跳水世界杯迪拜站三米板决赛中,中国队曹缘发挥稳定,顺利夺冠,现假设他的质量为m,他进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对它的阻力大小恒为f,则在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )
A. 他的重力做功mgh,动能减少了fh
B. 他的重力做功mgh,机械能减少了(f-mg)h
C. 他克服阻力做功fh,重力势能减少了mgh
D. 他的动能减少了(f-mg)h,机械能减少了fh
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【题目】氢原子的部分能级如图所示,已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间.由此可推知,氢原子( )
A. 从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短
B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
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【题目】将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙)。途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力都可忽略,重力加速度g=10m/s2,则有( )
A. 小球从A上升至B的过程中,弹簧的弹性势能一直减小,小球的动能一直增加
B. 小球从B上升到C的过程中,小球的动能一直减小,势能一直增加
C. 小球在位置A时,弹簧的弹性势能为0.6J
D. 小球从位置A上升至C的过程中,小球的最大动能为0.4J
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【题目】如图,水平地面上静止放置着物块B和C,相l=1.0 m,物块A以速度=10 m/s沿水平方向与B正碰.碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度v="2.0" m/s.已知A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数μ=0.45.(设碰撞时间很短,g取10 m/s2)
(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度;
(2)根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向.
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【题目】如图所示,两质量均为m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在光滑滑轮两侧,用手托着物体A使细绳恰好伸直,弹簧处于原长,此时A高地面的高度为h,物体B静止在地面上。放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法正确的是
A. 弹簧的劲度系数为
B. 此时弹簧的弹性势能等于mgh-mv2
C. 此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上
D. 物体A落地后,物体B将向上运动到h高度处
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