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【题目】如图所示,一不计电阻的导体圆环,半径为r、圆心在O点,过圆心放置一长度为2r、电阻为2R的均匀辐条,辐条与圆环接触良好。现将此装置的一部分置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁场边界恰好与圆环的直径在同一直线上。现使辐条以角速度ωO点顺时针转动,右侧电路通过电刷与辐条中心和圆环的边缘良好接触,R1=R,右侧为水平放置的足够长的光滑平行导轨,间距为2r,导轨之间有垂直导轨平面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场,质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直放置在导轨上且接触良好,不计其他电阻。

1)若S闭合,S1断开时,求理想电表的示数;

2)若SS1都闭合,求出导体棒ab能够获得的最大速度vm

3)在导体棒ab加速过程中通过的电荷量q

【答案】1 2vm= 3

【解析】

1)由题意知,在磁场内部的半根辐条相当于是电源,由右手定则可知辐条中心为负极,与圆环边缘接触的一端为正极,且始终有长为r的辐条在转动切割磁感线,内电阻为R

产生的感应电动势大小为:

S闭合,S1断开时,总电阻为:

理想电流表的示数为:

理想电压表的示数为:

2)若SS1都闭合,导体棒ab获得最大速度vm时,安培力为零,产生的感应电动势为:

又知导体棒ab上分得电压为:

故有:

解得:

3)在导体棒ab加速过程中,设瞬间流过的电流为i,取很短时间为,安培力为:

根据:

动量定理:

得:

整理后有:

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两颗人造卫星ab的质量分别为m1m2,地球质量为MM远远大于m1m2),在万有引力作用下,人造卫星ab在同一平面内绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动,已知轨道半径之比为rarb=14,则下列说法中正确的有(

A.人造卫星ab运动的周期之比为TaTb=14

B.人造卫星ab运动的动能之比为EkaEkb=41

C.b转动一周的过程中,人造卫星ab相距最近7

D.b转动一周的过程中,人造卫星ab共线7

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,高速公路收费站都设有“ETC”通道(即不停车收 费通道),ETC车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动)。设汽车开始减速的时刻t=0,下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是:

A. B. C. D.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n10匝,质量m0.04 kg、高h0.05 m、总电阻R0.5 Ω、竖直固定在质量为M0.06 kg的小车上,小车与线圈的水平长度l相同。线圈和小车一起沿光滑水平面运动,并以初速度v02 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度B1.0 T,运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随车的位移x变化的图象如图乙所示,则根据以上信息可知(

A. 小车的水平长度l10cm

B. 小车的位移x15cm时线圈中的电流I1.5A

C. 小车运动到位置3时的速度为1.0m/s

D. 小车由位置2运动到位置3的过程中,线圈产生的热量Q0.0875J

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【题目】如图,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ekh图象,其中h0.18m时对应图象的最顶点,高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余为曲线,取g10m/s2,由图象可知(  )

A.滑块的质量为0.18kg

B.弹簧的劲度系数为100N/m

C.滑块运动的最大加速度为50m/s2

D.弹簧的弹性势能最大值为0.5J

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【题目】如图所示,用质量m1kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计,开始时活塞距离汽缸底部的高度h11.0m,气体的温度t1=27℃ 。现将汽缸缓慢加热至t2=207℃,活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处,此过程中被封闭气体增加的内能ΔU300J。已知大气压强p01.0×105Pa,重力加速度g10m/s2,活塞横截面积S5.0×10-4 m2。求:

(ⅰ)初始时汽缸内气体的压强p1和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2

(ⅱ)此过程中缸内气体吸收的热量Q

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【题目】某小组同学用如图所示的装置来验证动能定理,长木板固定在水平桌面上,其左端与一粗糙曲面平滑连接,木板与曲面连接处固定一光电门,A是光电门的中心位置,滑块P上固定一宽度为d的遮光片。将滑块从曲面的不同高度释放,经过光电门后,在木板上停下来,设停下来的那点为B点。该小组已经测出滑块与木板间的动摩擦因数为、査得当地重力加速度为g。根据本实验的原理和目的回答以下问题:

(1)为了验证动能定理,他们必需测量的物理量有___________

A.滑块释放的高度h

B.遮光片经过光电门时的遮光时间t

C.滑块的质量m

D.A点到B点的距离x

(2)该组同学利用题中已知的物理量和(1)问中必需测量的物理量,只需要验证表达式___________在误差范围内成立即可验证动能定理;

(3)以下因素会给实验结果带来误差的是___________

A.滑块释放时初速度不为零

B.曲面不光滑

C.遮光片的宽度不够小

D.光电门安放在连接处稍偏右的地方

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【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器质量,丙图中M包括小车和与小车相连的滑轮质量),钩码总质量用m表示.

1)三组实验中需要平衡小车与长木板间摩擦力的是_________;(用甲、乙、丙表示)

2)三组实验中需满足M>>m的是_________

3)若采用图甲所示方法研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系M为小车总质量(其中小车自身质量用M0表示,车上所加砝码质量用m0表示)所画出的实验图象如图所示.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力为F=____,小车的质量为M0=_______

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