【题目】如图(a)所示,间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示.t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放.在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好.已知cd棒的质量为m、电阻为R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为2l,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g.求:
图(a) 图(b)
(1)通过cd棒电流的方向和区域Ⅰ内磁场的方向;
(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时,cd棒消耗的电功率;
(3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离;
(4)ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量.
【答案】(1)电流方向由d到c,区域Ⅰ内的磁场方向为垂直于斜面向上;(2) (3) (4)
【解析】
(1)由右手定则可知通过cd棒电流的方向为d到c;再由左手定则可判断区域Ⅰ内磁场垂直于斜面向上.
(2)cd棒平衡,BIl=mgsin θ,
得
cd棒消耗的电功率P=I2R,
得
(3)ab棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动,
cd棒始终静止不动,ab棒在到达区域Ⅱ前、后,回路中产生的感应电动势不变,则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动,可得,
所以.
ab棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度
则ab棒开始下滑的位置离EF的距离
(4)ab棒在区域Ⅱ中运动的时间
ab棒从开始下滑至EF的总时间:
ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量:
故本题答案是:
(1)电流方向由d到c,区域Ⅰ内的磁场方向为垂直于斜面向上;(2) (3) (4)
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【题目】鸡鸣山位于张家口市花园区,山势突兀,孤峰插云,秀丽壮观,有“参天一柱”之称.某游客在去鸡鸣山的某段路上紧急刹车做匀减速直线运动,其位移随时间的关系式为x=(20t﹣2t2)m.下列说法正确的是( )
A. 汽车的初速度大小为10m/s
B. 汽车的加速度大小为4m/s2
C. 汽车从刹车到停止所用的时间为5s
D. 汽车从刹车到停下的位移大小为100m
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【题目】有一台内阻为1Ω的发电机,供给一个学校照明用电,如图所示为简化的输电线路.升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻R线=4Ω.全校共有22个班,每班有“220V,40W”的电灯6盏.若保证全部正常发光,求:
(1)发电机输出功率多大?
(2)发电机电动势多大?
(3)输电效率是多少?
(4)若使用灯数减半且正常发光,发电机输出功率是否减半?并说明理由
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【题目】我国不少省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设在铜仁到大龙的高速公路上有一汽车以正常行驶速度v1=36km/h向收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前d=10m处正好已匀减速至v2=18km/h,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶.设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1=2.5m/s2和a2=1m/s2,求:
(1)汽车通过人工收费通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(3)过此收费站汽车通过ETC通道比通过人工收费通道到达目的地节约的时间Δt.
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【题目】一个称为“千人震”的趣味物理小实验是用一节电动势为1.5 V的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器,几位做实验的同学手拉手成一排,另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学两个空着的手相连,如图所示.在开关闭合后再断开时就会使连成一排的同学有触电感觉,则( )
A. 该实验的原理是镇流器的自感现象
B. 该实验的原理是1.5 V的电压让人感到触电
C. 人有触电感觉是在开关断开瞬间
D. 有触电的感觉是在开关闭合的瞬间
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【题目】如图所示,在竖直平面内,一光滑杆固定在地面上,杆与地面间夹角为θ,一光滑轻环套在杆上。一个轻质光滑的滑轮(可视为质点)用轻至绳OP悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在轻环上,现用向左的拉力缓慢拉绳,当轻环静止不动时,与手相连一端绳子水平,则OP绳与天花板之间的夹角为
A. B. θ C. + D. -
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【题目】关于下列光学现象,说法正确的是( )
A. 水中蓝光的传播速度比红光快
B. 光从空气射入玻璃时不可能发生全反射
C. 在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深
D. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽
E. 偏振现象说明光是纵波
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【题目】如图所示,水平地面上固定有两块木板AB、BC两块木板紧挨在一起,木板AB的长度是BC的3倍。一颗小子弹以初速度从A端水平射入木板,运动到C端速度恰好为零,经历的时间为,子弹在木板中的运动可以看成是匀减速直线运动,则下列说法中正确的是
A. 子弹到B点的速度为
B. 子弹到B点的速度为
C. 子弹从A到B的时间
D. 子弹从A到B的时间
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【题目】设空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如右图所示。已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿ABC曲线运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是:( )
A. 这个离子必带正电荷;
B. A点和B点位于同一高度;
C. 离子在C点时速度最大;
D. 离子达B点后将沿原路返回点。
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