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如图所示,光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系...

如图所示,光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQEF,在QF之间连接有阻值

R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦,重力加速度为g,求

(1)重物匀速下降的速度v

(2)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR

(3)将重物下降h时的时刻记作t=0,速度记为v0,若从t=0开始磁感应强度逐渐减小,且金属杆中始终不产生感应电流,试写出磁感应强度的大小B随时间t变化的关系。

 

(1)(2) (3) 【解析】试题分析:(1)对金属棒:受力分析可知T-mg-F=0 式中:T=3mg 所以: (2)设电路中产生的总焦耳热为Q,则有能量守恒关系得减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q; 即:3mgh−mgh=(3m)v2+mv2+Q 所以:电阻R中产生的焦耳热QR为 (3)金属杆中恰好不产生感应电流,即磁通量不变,所以:hLB0=(h+h2)LBt,式中:h2=at2 又: 则磁感应强度B怎样随时间t变化为 考点:法拉第电磁感应;能量守恒定律 【名师点睛】本题分别从力和能量两个角度研究电磁感应现象,关键是计算安培力和分析能量如何变化,以及把握没有感应电流产生的条件.  
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考点分析:
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“引体向上”是一项体育健身运动,该运动的规范动作是:两手正握单杠,由身体悬垂开始。上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。如图所示,某同学质量为m=60 kg,下放时下颚距单杠面的高度为H=0.4 m,当他用F=720 N的恒力将身体拉至某位置时,不再用力,依靠惯性继续向上运动。为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少?不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2

 

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某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量。实验室提供的器材有:

两个相同的待测电源(内阻 ),电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω),电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω),

电压表V(内阻约为2kΩ),电流表A(内阻约为2Ω),灵敏电流计G,两个开关S1S2

主要实验步骤如下:

①按图连接好电路,调节电阻箱R1R2至最大,闭合开关S1S2,再反复调节R1R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为I1U1r1r2

②反复调节电阻箱R1R2(与①中的电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表

V的示数分别为I2U2

  回答下列问题:

(1)电流计G的示数为0时,电路中AB两点的电势的关系为___________

(2)电压表的内阻为_______,电流表的内阻为________

(3)电源的电动势E________,内阻r_________

 

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为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,将木板B固定在水平桌面上,沙桶通过细线与木块A相连。

1)调节沙桶中沙的多少,使木块A匀速向左运动.测出沙桶和沙的总质量m,以及贴纸木块A的质量M,则两纸间的动摩擦因数=         

2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动较困难,有同学对该实验进行了改进:实验装置如图乙所示,木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接,从计算机上可读出对木块的拉力),使木板B向左运动时,木块A能够保持续静止。若木板B向左匀速拉动时,传感器的读数为F1,则两纸间的动摩擦因数=      ;当木板B向左加速运动时,传感器的读数F2      F1(填“>”“=”“<”)。

 

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将质量为M的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以速度v沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为v/3,现将同样的木块放在光滑的水平桌面上,相同的子弹仍以速度v沿水平方向

射入木块,设子弹在木块中所受阻力不变,若M=3m则以下说法正确的是

A. 子弹不能射穿木块,子弹将留在木块中,一起以共同的速度做匀速运动

B. 子弹则刚好能射穿木块,此时相对速度为零

C. 子弹能够射穿木块

D. 若子弹以4v速度射向木块,并从木块中穿出,木块获得的速度为v1;若子弹以5v速度射向木块,木块获得的速度为v2,则必有v1>v2.

 

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回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速电压为U的加速电场中被加速。所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调,磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是

A. 粒子第n次和第n+1次半径之比总是

B. 粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为

C. fm< ,则粒子获得的最大动能为

D. fm>,则粒子获得的最大动能为

 

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试题属性

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