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【题目】如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,导轨间距L=0.5m,导轨上端接一阻值R=lΩ的电阻。匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=2T。两导体棒ab质量均为m=lkg、电阻均为r=0.5Ω,且a棒与导轨之间的动摩擦因数μl=0.5b棒与导轨之间的动摩擦因数μ2 =0.8开始时a棒固定,b棒静止,现让以棒由静止开始下滑,当b棒在安培力作用下刚要开始运动时,两棒恰好相碰,且碰后不分开并一起向下运动。ab棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知sin37°=0.6cos37°=0.8g10m/s2,求:

(1)a棒与b棒刚要相碰时,a棒的速度大小;

(2)ab棒一起下滑的最大速度;

(3)若两棒相碰后,经过s发现已经达到最大速度,求在这段时间内电路中产生的热量。

【答案】(1)0.5m/s(2)2m/s(3)J

【解析】

(1)b棒刚要开始运动时,有

解得

A

此时a棒中的电流

A

整个电路的总电阻为

a棒产生的感应电动势

由闭合电路欧姆定律

解得此时a棒的速度大小为

(2)ab棒碰撞过程满足动量守恒,有

解得

ab棒一起下滑加速度为0(即匀速运动)时,速度最大,则电路中的电阻为

ab棒产生的感应电动势

回路中的感应电流

ab棒所受的安培力

F=BIL

根据平衡条件可得

解得

(3)由于两棒碰后不分开,则两棒一起向下运动的过程中,根据动量定理:

平均感应电动势为

其中

通过电阻R的净电荷量

根据能量守恒定律:

解得

J

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为安培力演示仪,两磁极间可视为匀强磁场磁感应强度为B,一质量为m的金属框ABCD处于磁场中,可绕CD白由旋转,其中ABL1CBL2,当线框ABCD中通以恒定电流时,线框向右摆开的最大角度为θ,则下列说法正确的是

A.线框AB边通过的电流方向为BA

B.线框ABCD中通以电流I时,线框AB边受到的安培力大小为BIL2

C.线框中通入的电流大小为

D.线框中通入的电流大小为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两木块AB用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是(  )

A.动量守恒、机械能守恒

B.动量守恒、机械能不守恒

C.动量不守恒、机械能守恒

D.动量、机械能都不守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量均为m的带孔小球AB穿在竖直面内的光滑金属网环上,金属圆环半径为R,用两根长均为R的细绳一端分别系于AB球上,另一端分别系于金属圆环的最高点和最低点。现让金属圆环以角速度ω绕竖直直径转动,转动过程中细绳不会被拉断,则下列说法正确的是(  )

A.时,连接B球的细绳恰好被拉直

B.时,金属圆环对A球的作用力为零

C.,且ω不断增大时,金属圆环对B球的作用力有可能为零

D.,且ω不断增大时,A球有可能会沿金属圆环向上移动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某中学科技节上,一活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了水果电池,但这种电池并不能点亮额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡,为了寻找原因。

(1)该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5V”挡粗测了水果电池的电动势,指针稳定时如图甲所示,其示数为__________V;进一步分析小灯泡不亮的原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA。为了更精确地测定该水果电池的电动势和内阻,实验室提供了如下实验器材:

A. 电流表A1(量程0~3mA,内阻为40Ω

B. 电流表A2(量程0~0.6A,内阻为15Ω

C. 电压表V(量程0~1.5V,内阻约为3kΩ

D. 滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流为1A

E. 滑动变阻器R2(阻值0--2kΩ,额定电流为1A

F. 开关、导线若干

G. 水果电池

(2)则实验中电流表应选用_________,滑动变阻器应选用_________(均用选项前的序号字母表示)。

(3)请在图乙虚线框内画出测定该水果电池的电动势和内阻的实验电路图。______

(4)根据实验记录的数据,经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图像如图丙所示,由图丙可知,水果电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(结果保留三位有效数字)

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【题目】如图所小,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同物体PQ,质量均为m,在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动.t=0时轻绳断开,QF的作用下继续前进,则下列说法正确的是(  )

A.t=0时间内,PQ的总动量守恒

B.t=0时间内,PQ的总动量守恒

C.时,Q的动量为3mv

D.时,P的动量为

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【题目】水平力方向确定,大小随时间的变化如图甲所示,用力拉静止在水平桌面上的物块,在0开始逐渐增大的过程中,物块的加速度随时间变化的图象如图乙所示。重力加速度大小为,最大静摩擦力大于滑动摩擦力。由图可知(

A.物块与水平桌面间的最大静摩擦力为

B.物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.1

C.物块的质量

D.时,物块的速度为

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【题目】如图所示,将某均匀长方体锯成AB两块后,在水平桌面上并对放在一起,现用水平力FB,使AB整体保持长方体沿F方向匀速运动,则

A. A在水平方向受到三个力的作用,且合力为零

B. A在水平方向受到五个力的作用,且合力为零

C. AB的作用力方向与AB接触面垂直

D. BA的弹力大于桌面对A的摩擦力

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【题目】如图甲所示的按压式圆珠笔可以简化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分,已知内芯质量为m,外壳质量为4m,外壳与内芯之间的弹簧的劲度系数为k。如图乙所示,把笔竖直倒立于水平硬桌面上,用力下压外壳使其下端接触桌面(见位置a),此时弹簧压缩量为h= ,储存的弹性势能为E=,然后将圆珠笔由静止释放,圆珠笔外壳竖直上升与内芯发生碰撞时(见位置b),弹簧恰恢复到原长,此后内芯与外壳以共同的速度一起上升到最大高度处(见位置c)。不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是(  )

A.弹簧推动外壳向上运动的过程中,当外壳速度最大时,弹簧处于压缩状态

B.外壳竖直上升与静止的内芯碰撞前的瞬间外壳的速外壳的速度大小为8g

C.外壳与内芯碰撞后,圆珠笔上升的最大高度为

D.圆珠笔弹起的整个过程中,弹簧释放的弹性势能等于圆珠笔增加的重力势能

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