【題目】對(duì)以下兩位同學(xué)的結(jié)論做出評(píng)價(jià),并分析說(shuō)明理由。

1)如圖(1)所示,足夠長(zhǎng)平行光滑軌道放置在水平面上,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。左側(cè)接額定功率為P的燈泡。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒靜置于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒,最終燈泡剛好正常發(fā)光,說(shuō)明整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒的速度變化和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。

甲同學(xué):①由于恒力F作用,導(dǎo)體棒先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng);

F做功轉(zhuǎn)換為燈的電能。

2)如圖(2)所示,兩端封閉的豎直玻璃管用水銀柱隔開空氣柱AB,初始溫度相同,若使AB同時(shí)升高相同的溫度,水銀柱將如何移動(dòng)?穩(wěn)定后A、B壓強(qiáng)變化量大小關(guān)系如何?

乙同學(xué):①設(shè)兩段空氣柱體積不變,由查理定律推出Δp= p,當(dāng)T、ΔT相同時(shí),由pBpA,得ΔpBΔpA,所以水銀柱向上移動(dòng);

②升溫前后B的壓強(qiáng)變化量比A大。

【答案】(1)甲同學(xué)錯(cuò)誤導(dǎo)體棒先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng);②F做的功轉(zhuǎn)化為燈的電能及金屬棒的電能和動(dòng)能;(2) 乙同學(xué)錯(cuò)誤水銀柱向上移動(dòng);②B的壓強(qiáng)變化量和A相等

【解析】

解:(1)甲同學(xué)錯(cuò)誤;

導(dǎo)體棒在恒力F和安培力作用下,初始安培力力小于恒力F,合外力向右,加速運(yùn)動(dòng),安培力增大,合外力減少,所以導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng);由于導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),最終燈泡恰好正常發(fā)光,即電流恒定、安培力恒定,此時(shí)安培力和恒力F相等,加速度為零,做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以導(dǎo)體棒先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng);

根據(jù)能量守恒可知F做的功轉(zhuǎn)化為燈的電能及金屬棒的電能和動(dòng)能。

(2)乙同學(xué)錯(cuò)誤;

先假設(shè)體積不變,由查理定律則有,當(dāng)相同時(shí),由,則有,所以水銀柱向上移動(dòng);

原來(lái)有 穩(wěn)定后有 ,則有,升溫前后B的壓強(qiáng)變化量和A相等。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體在外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng),其加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A. 物體運(yùn)動(dòng)的最大速度是4 m/s

B. t=4s時(shí)物體回到出發(fā)點(diǎn)

C. t=4s時(shí)物體開始反向運(yùn)動(dòng)

D. t=1s末和t=3s末物體的瞬時(shí)速度相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為L,電阻R1、R2并聯(lián)后接在導(dǎo)軌左端。整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。自t=0時(shí)刻起,在一水平向右的外力F作用下金屬棒由靜止開始做加速度a=0.4m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)。(已知L1m,m1kg,R10.3,R20.6,r0.3B0.5T)。求:

1t=0.5s時(shí),通過金屬棒MN的電流I r和金屬棒的熱功率Pr;

20~0.5s內(nèi),通過電阻R1的電量q;

3)通過分析、計(jì)算,在圖B.中畫出0~1s內(nèi)F隨時(shí)間t變化的圖像。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的水平桌面上放置一質(zhì)量M=4 kg、長(zhǎng)L=0.6m的長(zhǎng)木板B,質(zhì)量m=1kg的小木塊A(可看成質(zhì)點(diǎn))放在長(zhǎng)木板的左端,開始AB均處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)有一個(gè)與A完全相同的小木塊C從長(zhǎng)木板右側(cè)以v0=6ms的初速度沖向長(zhǎng)木板,碰后以v1=2ms的速度被反向彈回(碰撞時(shí)間極短),最終小木塊A恰好不滑落長(zhǎng)木板。重力加速度g=10rns2。求:

(1)碰后瞬間長(zhǎng)木板B的速度;

(2)小木塊A與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有以O1為圓心、r半徑的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓形磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。x=r的虛線右側(cè)足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從O點(diǎn)在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,速度方向與x軸正方向成120°角的質(zhì)子,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又垂直射入電場(chǎng),到達(dá)x軸上的P點(diǎn)(圖中未畫出)。已知質(zhì)子的電荷量為e、質(zhì)量為m,質(zhì)子重力可忽略。

(1)求質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大;

(2)求質(zhì)子從坐標(biāo)原點(diǎn)Ox軸上的P點(diǎn)所需的時(shí)間;

(3)若質(zhì)子沿y釉正方向射入磁場(chǎng),在離開磁場(chǎng)前的某一時(shí)刻,磁場(chǎng)方向不變、大小突然變?yōu)?/span>B1,此后質(zhì)子恰好被束縛在該圓形磁場(chǎng)中,則B1的最小值為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,x軸上的N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離是12cm,虛線NPx軸負(fù)向的夾角是30°.第Ⅰ象限內(nèi)NP的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T,第Ⅳ象限內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸正向.將一質(zhì)量m8×1010 kg、電荷量q1×104 C帶正電粒子,從電場(chǎng)中M12,﹣8)點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),又從y軸上P點(diǎn)穿出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,取π3,求:

1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v

2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;

3)粒子從M點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,共享單車的車鎖集成了嵌入式芯片、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航模塊和SIM卡等,便于監(jiān)控單車在路上的具體位置。用戶僅需要用手機(jī)上的客戶端軟件(APP)掃描二維碼,即可自動(dòng)開鎖,騎行結(jié)束關(guān)鎖后,手機(jī)APP上會(huì)顯示計(jì)價(jià)、里程信息。此外,單車能夠在騎行過程中為車內(nèi)電池充電,滿足定位和自動(dòng)開鎖等過程中的用電。下列說(shuō)法正確的是

A. 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是通過超聲波定位單車位置信息的

B. 由手機(jī)上的顯示信息,可求出騎行的平均速度

C. 單車是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)充電的

D. 單車在被騎行過程中受到的地面的摩擦力表現(xiàn)為阻力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,PQRS為一正方形導(dǎo)線框,它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線圈平面,MN線與線框的邊成45°角,E、F分別為PSPQ的中點(diǎn).關(guān)于線框中的感應(yīng)電流,正確的說(shuō)法是

A. 當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),線框中感應(yīng)電流最大

B. 當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),線框中感應(yīng)電流最大

C. 當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),線框中感應(yīng)電流最大

D. 當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí),線框中感應(yīng)電流最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在機(jī)場(chǎng)可以看到用于傳送行李的傳送帶,行李隨傳送帶一起前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。如圖所示,水平傳送帶勻速運(yùn)行速度為v=2m/s,傳送帶兩端AB間距離為s0=10m,傳送帶與行李箱間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,當(dāng)質(zhì)量為m=5kg的行李箱無(wú)初速度地放上傳送帶A端后,傳送到B端,重力加速度g10m/2;求:

(1)行李箱開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a;

(2)行李箱從A端傳送到B端所用時(shí)間t;

(3)整個(gè)過程行李對(duì)傳送帶的摩擦力做功W。

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