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9.如图所示,一根弯成直角的金属棒abc绕其一端a在纸面内以角速度ω匀速转动,已知ab:bc=4:3,金属棒总长为L,若加一个垂直纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场,则棒两端的电势差Uca(  )
A.$\frac{16}{98}$BL2ωB.$\frac{25}{98}$BL2ωC.$\frac{9}{49}$BL2ωD.$\frac{9}{98}$BL2ω

分析 根据转动切割产生的感应电动势公式E=$\frac{1}{2}$BL2ω,分别求出cb间和ab间的电势差,即可求得Uca

解答 解:由题:ab:bc=4:3,金属棒总长为L,则得ab=$\frac{4}{7}$L,bc=$\frac{3}{7}$L,则ca间的长度为:
l=$\sqrt{a{b}^{2}+b{c}^{2}}$=$\frac{5}{7}$L
abc棒以b端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动,则c、a间的电势差大小为:
 Ucb=Ecb=$\frac{1}{2}$B($\frac{5}{7}$L)2ω=$\frac{25}{98}$BL2ω;
故选:B

点评 解决本题的关键掌握转动切割产生的感应电动势公式E=$\frac{1}{2}$BL2ω,知道L是等效长度

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.一定质量的理想气体从状态A经B到状态C的V-T图象如图所示,线段BC的延长线经过O点.由图可知(  )
A.pA=pCB.pA>pC
C.pA<pCD.无法确定pA和pC的大小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.某人在倾角为30°的斜面上用平行于斜面的力,把静止在斜面上质量为2kg的物体,沿斜面向下推了2m的距离,并使物体获得1m/s的速度,已知斜面体始终未动,物体与斜面间的动摩擦因数为$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$,g取10m/s2,则在这个过程中(  )
A.支持力做功为20$\sqrt{3}$J
B.物体克服摩擦力做功20J
C.当物体速度为1m/s时,物体重力做功的瞬时功率为10W
D.物体重力势能减小20J

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,实验装置如图甲所示.让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,此时橡皮筋对小车做的功记为W.然后用完全相同的橡皮筋二条、三条…合并在一起分别进行第2次、第3次…实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出.打点计时器所用交流电频率为50Hz.

(1)除了图甲中已有的实验器材外,还需要导线、开关、交流电源(填“交流”或“直流”)和刻度尺(填测量工具).
(2)实验中小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力,则下面关于平衡小车摩擦阻力的操作正确的是D(填字母序号).
A.小车不拖纸带,能够加速下滑即可;
B.小车不拖纸带,能够匀速下滑即可;
C.打开打点计时器,小车拖着纸带,能够加速下滑即可;
D.打开打点计时器,小车拖着纸带,能够匀速下滑即可.
(3)实验中不可缺少的操作是D(填字母序号).
A.测出小车的质量;                 B.测出橡皮筋的伸长量;
C.用量角器测出长木板的倾角;        D.改变橡皮筋条数后将小车从同一位置释放.
(4)下列关于此实验操作的说法中,正确的是C(填字母序号).
A.实验时要尽量保持木板水平;
B.打点计时器的电源要等到小车开始做匀速运动时才能打开;
C.求小车速度时,应取纸带上点迹均匀的部分;
D.用多条橡皮筋时应适当减小橡皮筋的形变量,以免小车速度过大.
(5)分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第一次、第二次、第三次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度应该保持一致,我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如图所示是其中四次实验打出的纸带.
试根据图乙中的信息,填写如表:(保留三位有效数字)
次    数1234
橡皮筋对小车的做功W2W3W4W
小车速度v(m/s)1.001.422.00
速度的平方v2(m2/s21.002.004.00
从表中数据可以得到的结论:小车合外力做的功与小车的速度的平方成正比.

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4.在有“科学界奥斯卡”之称的美国《科学》杂志2003 年度世界科技大突破评选中,物理学中的“证明宇宙是由暗物质和暗能量‘主宰’”的观点名列榜首,成为当今科技突破中的头号热点.世界科技的发展显示,暗物质、暗能量正成为天体物理学研究的重点.宇宙中的暗物质是不能直接观测到的东西,存在的依据来自子螺旋转的星系和星团,这些星系和星团以自身为中心高速旋转而没有飞散开去,仅靠自身质量产生的引力是远不足以把它们集合在一起的,一定存在暗物质,它的吸引力足以把这些旋转的星系牢牢抓住.根据对某一双星系统的光学测量确定该双星系统中每一个星体的质量都是M,两者相距L (L远大于星体的直径),它们正围绕两者连线的中点做圆周运动.(已知引力常量为G)
(1)若没有其他物质存在,试推算该双星系统的运动周期T0
(2)若实验上观测到的运动周期为T′,且T′:T0=1:$\sqrt{N}$(N>1).为了解释观测周期T′和(1 )中理论上推算的双星运动的周期T 不同,目前有一种理论认为,在宇宙中可能存在一种用望远镜也观测不到的暗物质.作为一种简化模型,我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质,而不考虑其他暗物质的影响,试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度.

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14.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的过程中,则气体(  )
A.分子的平均动能不变B.分子的平均动能减少
C.吸收热量D.放出热量

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1.如图,用U形管和细管连接玻璃烧瓶A和橡胶气囊B,A和B内都充有理想气体,A浸泡在温度为27℃的水槽中,U形管内右边水银柱比左侧高h=30cm.现挤压气囊B,使其体积变为原来的$\frac{2}{3}$,此时U形管两侧的水银柱等高,已知挤压过程中气囊B温度保持不变,U形管和细管的体积远小于A、B的容积,变化过程中烧瓶中气体体积可认为不变.
(1)求烧瓶A中气体压强;(用cmHg表示)
(2)将橡胶气囊B恢复原状,再将水槽缓慢加热至47℃,U形管两侧的高度差.

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10.如图所示,两体积相同质量分别是m和M的弹性小球A和B,且M≥m,两小球重叠在一起,从高度为H处自由下落,B触地后在极短时间内反弹,且与地碰擦前后速度大小不变,接着A脱离B竖直上升,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向,又H远大于两小球半径.不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)若M=m,则小球m反弹后能达到的高度;
(2)当A脱离B竖直上升,若B恰好停留在地板上,则M是m的多少倍?此时球A上升的高度是多少?
(3)满足M≥m的条件下,系统的最大弹性势能是多少?

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11.质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落,不考虑空气阻力的影响,g取10m/s2,下列说法中正确的是(  )
A.2s末小球的动能为40JB.2s末小球的动量大小为40kg•m/s
C.2s内重力的冲量大小为20N•sD.2s内重力的平均功率为20W

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