【题目】如图所示,电阻不计、间距为L的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F安,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图象可能正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】试题分析:对金属棒受力分析,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出表达式,分情况讨论加速度的变化情况,分三种情况讨论:匀加速运动,加速度减小的加速,加速度增加的加速,再结合图象具体分析.
设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势,环路电流,即;安培力,方向水平向左,即, ;R两端电压,即;感应电流功率,即.分析金属棒运动情况,由力的合成和牛顿第二定律可得: ,即加速度,因为金属棒从静止出发,所以,且,即,加速度方向水平向右.
(1)若, ,即,金属棒水平向右做匀加速直线运动.有,说明,也即是, ,所以在此情况下没有选项符合.
(2)若, 随v增大而增大,即a随v增大而增大,说明金属棒做加速度增大的加速运动,速度与时间呈指数增长关系,根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合;
(3)若, 随v增大而减小,即a随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知C选项符合;
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【题目】如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O.让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平.从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力,求
(1)两球a、b的质量之比;
(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比.
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【题目】(多选)半径相等的两个小球甲和乙,在光滑水平面上沿同一直线相向运动。若甲球的质量大于乙球的质量,碰撞前两球的动能相等,则碰撞后两球的运动状态,可能是( )
A. 甲球的速度为零而乙球的速度不为零
B. 乙球的速度为零而甲球的速度不为零
C. 两球的速度均不为零
D. 两球的速度均与原方向相反,两球的动能仍相等
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【题目】如图所示,倾角θ=45°的斜面固定放置在水平地面上,质量为m的小球从斜面上方无初速度释放,与斜面碰撞后速度大小不变,方向变为水平抛出.已知小球从距碰撞点高为h1处自由下落,碰撞点距斜面底端为h2,重力加速度为g,不计空气阻力.求:
(1) 刚开始下落时,小球的重力势能(以地面为零势能参考面);
(2) 小球与斜面碰撞时的速度大小v1;
(3) 若小球平抛后又落到斜面,试求小球第二次撞击斜面时的速度v2大小.
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【题目】热现象过程中不可避免地要出现能量耗散现象.下列关于能量耗散的说法中正确的是( )
A. 能量耗散说明能量不守恒
B. 能量耗散不符合热力学第二定律
C. 能量耗散过程中能量仍守恒,只是能量的转化有方向性
D. 待科技发展达到一定程度,可消除能量耗散现象,制造出第二类永动机
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【题目】如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2。
(1)B从释放到细绳绷直时的运动时间t;
(2)A的最大速度v的大小;
(3)初始时B离地面的高度H.
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【题目】如图所示的传动带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的点,且RA=RC=2RB,则三点角速度和线速度的关系分别为(传动带不打滑)( )
A. ωA:ωB:ωC=1:2:1,vA:vB:vC=1:2:1
B. ωA:ωB:ωC=2:2:1,vA:vB:vC=2:1:1
C. ωA:ωB:ωC=1:2:2,vA:vB:vC=1:1:2
D. ωA:ωB:ωC=2:2:1,vA:vB:vC=1:2:2
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【题目】关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A. 位移可能随路程的增大而减小
B. 物体通过的路程不相等,但位移可能相同
C. 只要物体通过了一段路程,其位移就不可能为零
D. 位移可能随时间的增大而减小
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【题目】氢原子处于基态时,原子能量E1= -13.6eV,已知电子电量e =1.6×10-19C,电子质量m=0.91×10-30kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m.
(1)若要使处于n=2的氢原子电离,至少要用频率多大的电磁波照射氢原子?
(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流,则氢原子处于n=2的定态时,核外电子运动的等效电流多大?
(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠,试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?
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