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【题目】如图所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.20m,两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω,导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω,导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一水平外力F水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示.求金属杆开始运动经t=5.0s时,

A. 通过金属杆的感应电流的大小为1A,方向由b指向a

B. 金属杆的速率为4m/s

C. 外力F的瞬时功率为1W

D. 0~5.0s内通过R的电荷量为5C

【答案】AC

【解析】A、导体棒向右切割磁感线,由右手定则知电流方向为b指向a,金属杆开始运动经t=5.0s,由图像可知电压为0.4V,根据闭合电路欧姆定律得 ,A正确

B、根据法拉第电磁感应定律知 ,根据电路结构可知: ,解得B错误

C、根据电路知结合U-t图像知导体棒做匀加速运动,加速度为 根据牛顿第二定律,5s末时对金属杆有: 解得; ,此时F的瞬时功率C

D、0~5.0s内通过R的电荷量为D错误

综上所述本题答案是:AC

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3VLED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时的电阻大约为500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同,实验电路图如图所示。

实验室提供的器材有:

A.电流表A1(量程为050mA,内阻RA1约为3Ω)

B.电流表A2(量程为03mA,内阻RA2=15Ω)

C.定值电阻R0=1985Ω

D.滑动变阻器R(阻值为020Ω)一只

E.电压表V(量程为012V,内阻RV=1kΩ)

F.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)

G.开关S一只

(1)如图所示,请选择合适的器材,电表1______________(填写器材前的字母编号)。

(2)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=_____________ (假设:电流表A1读数为I1,电流表A2读数为I2,电压表V读数为U),当表达式中的I2达到_________mA,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻。

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【题目】静电火箭推力器是利用电能加速工作介质,形成高速射流,而产生推力的火箭发动机。图1为其工作过程简化图:首先电子枪发射出的高速电子将电离区的中性推进剂离子化(即电离出正离子),正离子被聚焦加速区的电场加速后从喷口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。这种发动机寿命长,适用于航天器的姿态控制、位置保持和星际航行等。设每个离子的质量为m,电荷量为q,加速电压为U,从喷口喷出的正离子所形成的电流为I。忽略电离区形成离子的初速度及离子间的相互作用力。求:

(1)离子经电场加速后,从喷射口喷出时的速度大小v0

(2)该发动机产生的平均推力大小F

(3)假设航天器的总质量为M,正在以速度V1沿MP方向运动,已知现在的运动方向与预定方向MNθ角,如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN,飞船启用推进器进行调整。如果沿垂直于飞船速度V1的方向进行推进,且推进器工作时间极短,忽略离子喷射对卫星质量的影响,离子推进器喷射出的粒子数N为多少?

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【题目】图甲为竖直固定在水平面上的轻弹簧,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹簧弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出此过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,不计空气阻力,则

A. t1时刻小球的动能最大

B. t2时刻小球的加速度最大

C. t3时刻弹簧的弹性势能为零

D. 图乙中图线所围面积在数值上等于小球动量的变化量

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【题目】如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时可以理解为短路,反向通电时可理解为断路)连接,电源正极接地.初始电容器不带电,闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态.下列说法正确的是

A. 上极板上移,带电油滴向下运动

B. 上极板上移,P点电势降低

C. 上极板下移,带电油滴向下运动

D. 上极板下移,P点电势升高

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【题目】如图是质谱仪的工作原理示意图.粒子源(在加速电场上方,未画出)产生的带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为BE.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是:

A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

C. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷()越大

D. 粒子所带电荷量相同时,打在胶片上的位置越靠近狭缝P,表明其质量越大

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【题目】在验证机械能守恒定律的实验中,某同学利用图中器材进行实验,正确的完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示.在实验数据处理中,某同学取AB两点来验证,已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,g取9.8 m/s2,测量结果记录在下面的表格中

B点速度:vB________m/s.

②若重物和夹子的总质量为0.6 kg,那么在打AB两点的过程中,动能增加量为________J,重力势能减少量为________J.(上述结果均保留3位有效数字)

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【题目】某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素。若两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,假定极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是

A. 保持S不变,增大d,则C变小,θ变大

B. 保持S不变,增大d,则C变大,θ变小

C. 保持d不变,减小S,则C变小,θ变大

D. 保持d不变,减小S,则C变大,θ变小

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【题目】2016年10月17日7时30分,搭载两名航天员的“神舟十一号”载人飞船由“长征五号”运载火箭成功发射升空,10月19日凌晨,“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接成功。“神舟十号”与“天宫一号”对接时,轨道高度是343公里,而“神舟十一号”和“天宫二号”对接时的轨道高度是393公里,这与未来空间站的轨道高度基本相同。根据以上信息,判断下列说法正确的是

A“天宫一号”的动能比“天宫二号”的动能大

B“天宫一号”的周期比“天宫二号”的周期小

C“神舟十一号”飞船的环绕速度大于第一宇宙速度

D“神舟十一号”飞船必须在“天宫二号”的轨道上,再加速实现对接

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