精品解析:黑龙江省鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
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内容正文:
鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 2022年四川省绵阳市初中毕业升学体育考试必考项目是立定跳远和中长跑。某同学参加立定跳远项目,从起跳至着地的整个过程如图所示,人在落地时总要屈腿,这样做可以( )
A. 减小地面对人的冲量
B. 减小地面对人的撞击力
C. 增大人的动量变化量
D. 增大人的动能变化量
2. 质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙,结果子弹穿墙面过,橡皮泥粘在墙上,钢球以原速率被反向弹回.关于它们对墙的水平冲量的大小,下列说法正确的是( )
A. 子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
B. 子弹对墙的冲量最小
C. 橡皮泥对墙的冲量最小
D. 铜球对墙的冲量最小
3. 如图所示为电容式传感器的原理图,其中的某个量的变化,能够引起电容的变化,现通过测定电容就可以确定上述物理量的变化。下列说法正确的是( )
A. 传感器是通过电容的变化确定液面高度的变化
B. 传感器是通过电容的变化确定电介质厚度的变化
C. 液面升高,则电容器的介电常数变大
D. 液面升高,则电容器的正对面积变小
4. 高压输送过程中的高电压、大电流,我们一般用电压互感器和电流互感器进行测量。如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则( )
A. a为电压表,b为电流表,输送电功率是2.2×106W
B. a为电压表,b为电流表,输送电功率是2.2×103W
C. a为电流表,b为电压表,输送电功率是2.2×106W
D. a为电流表,b为电压表,输送电功率是2.2×103W
5. 如图所示,真空中有一个半径为R、折射率的透明玻璃球。一束光沿与直径成角的方向从P点射入玻璃球,并从Q点射出,求光在玻璃球中的传播时间。(已知光在真空中的传播速度为c)( )
A. B. C. D.
6. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,波速均为v = 0.4m/s,两个波源分别位于x = -0.2m和x = 1.2m处,波源的振幅均为2cm。如图所示为t = 0时刻两列波的图像,此刻平衡位置在x = 0.2m和x = 0.8m的P、Q两质点刚开始振动,质点M的平衡位置位于x = 0.5m处。下列判断正确的是( )
A. 质点M刚开始振动时的方向沿y轴的正方向
B. t = 1.75s时,质点P、Q的位移均为0
C. t = 0 ~ 2s时间内,质点M经过的路程为32cm
D. t = 2.5s时,两波源间振动加强的点有8个
7. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为时刻的波形图,虚线为时的波形图,波的周期,则( )
A. 波的周期为
B. 在时,P点沿y轴正方向运动
C. 在到内,P点经过的路程为
D. 在时,Q点到达平衡位置
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 如图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是( )
A. 线圈转动的转速为25r/s
B. 电流表的示数为10A
C. 1s钟内线圈中电流方向改变了50次
D. 0.01s时线圈平面与中性面垂直
9. 如图所示为演示自感现象的实验电路图,线圈的自感系数较大,且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等,下列判断正确的是( )
A. 接通开关S,灯A1、A2立即变亮
B. 接通开关S,灯A1逐渐变亮,灯A2立即变亮
C. 接通开关S,待电路稳定后断开开关S,灯A1、A2逐渐熄灭
D. 接通开关S,待电路稳定后断开开关S,灯A1逐渐熄灭,灯A2闪一下后逐渐熄灭
10. 一根轻弹簧,劲度系数为k,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球(可视为质点),从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧,如图所示。若以小球开始下落的点为x轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧的最大位移为H,不计任何阻力且弹簧均处于弹性限度内,小球下落过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球接触弹簧后一直做减速运动
B. 小球将弹簧压缩到最大位移处时,弹簧弹力大于
C. 若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接,则小球能回到O点
D. 若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接,则弹簧振子的振幅大于
三、实验题
11. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。
(1)选用合适的器材组装成单摆后,主要步骤如下:
①将单摆上端固定在铁架台上。
②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点,测摆长L。
③记录小球完成n次全振动所用的总时间t。
④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。
根据图2所示,测得的摆长________;
重力加速度测量值表达式_______(用L、n、t表示)。
(2)为减小实验误差,多次改变摆长L,测量对应的单摆周期T,用多组实验数据绘制图像,如图3所示。由图可知重力加速度________(用图中字母表示)。
(3)关于实验操作或结果分析,下列说法正确的是_______(选填选项前的字母)。
A.测量摆长时,要让小球静止悬挂再测量
B.摆长一定的情况下,摆的振幅越大越好
C.当摆球经过最高位置时开始计时
D.多次改变摆线长l,测量多组对应的50次全振动时间t,通过绘制的关系图线也可以测定重力加速度
12. 我校物理兴趣小组在研究霍尔效应现象时,将金属板放在垂直于均匀磁场中,当电流通过金属板时,在金属板的上侧面和下侧面之间会产生电势差,称为霍尔电压.实验表明,当磁场不太强时,霍尔电压U、电流I和磁感应强度B的关系U=K,式中的比例系数K称为霍尔系数.已知金属板电流是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向移动速度为v,电量为e,金属板单位体积中电子的个数为n,磁感应强度B,金属板厚度为h,宽度为d.
请你实验小组的同学回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,金属板上侧面的电势_____下侧面的电势(填“高于”、“低于”或“等于”)
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为_____.
(3)金属板上下两面之间的电势差(霍尔电压)U的大小为_____.
(4)霍尔系数K=_____.
四、解答题
13. 如图所示,两根间距L=1m、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置,一端与阻值R=2Ω的电阻相连.质量m=1kg的导体棒ef在外力作用下沿导轨以v=5m/s的速度向右匀速运动.整个装置处于磁感应强度B=0.2T的竖直向下的匀强磁场中.求:
(1)感应电动势大小;
(2)回路中感应电流大小;
(3)导体棒所受安培力大小.
14. 如图,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度H=0.7m。正方形金属线框abcd的质量m= 0.1kg、边长L=0.1m,总电阻R=0.02Ω,线框的ab边距离EF上方h=0.2m处由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。(g取10m/s2)求:
(1)线圈刚进入磁场时受到安培力的大小和方向;
(2)线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中线框产生的焦耳热Q;
(3)通过计算画出线框从开始运动,到ab边恰好到达地面过程的v-t 图像。(要求标注关键数据)
15. 如图所示,两根水平放置的平行金属导轨,其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨,圆弧半径r=0.41m,导轨的间距为L=0.5m,导轨的电阻与摩擦均不计.在导轨的顶端接有阻值为R1=1.5Ω的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2.0T.现有一根长度稍大于L、电阻R2=0.5Ω、质量m=1.0kg的金属棒.金属棒在水平拉力F作用下,从图中位置ef由静止开始匀加速运动,在t=0时刻,F0=1.5N,经2.0s运动到cd时撤去拉力,棒刚好能冲到最高点ab,(重力加速度g=10m/s2).求:
(1)金属棒做匀加速直线运动的加速度;
(2)金属棒运动到cd时电压表的读数;
(3)金属棒从cd 运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热.
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鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 2022年四川省绵阳市初中毕业升学体育考试必考项目是立定跳远和中长跑。某同学参加立定跳远项目,从起跳至着地的整个过程如图所示,人在落地时总要屈腿,这样做可以( )
A. 减小地面对人的冲量
B. 减小地面对人的撞击力
C. 增大人的动量变化量
D. 增大人的动能变化量
【答案】B
【解析】
【详解】因为初速度一定,末速度为零,所以人的动量变化量不变,动能变化量也不变,根据动量定理有
可知,冲量不变,但人屈膝,则作用时间增加,即地面对人的撞击力减小。
故选B。
2. 质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙,结果子弹穿墙面过,橡皮泥粘在墙上,钢球以原速率被反向弹回.关于它们对墙的水平冲量的大小,下列说法正确的是( )
A. 子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等
B. 子弹对墙的冲量最小
C. 橡皮泥对墙的冲量最小
D. 铜球对墙的冲量最小
【答案】B
【解析】
【详解】根据力的作用的相互性,子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小可以通过对墙对子弹、橡皮泥和钢球的冲量而知
对子弹
对橡皮泥
对钢球
可知
<<
故选B。
3. 如图所示为电容式传感器的原理图,其中的某个量的变化,能够引起电容的变化,现通过测定电容就可以确定上述物理量的变化。下列说法正确的是( )
A. 传感器是通过电容的变化确定液面高度的变化
B. 传感器是通过电容的变化确定电介质厚度的变化
C. 液面升高,则电容器的介电常数变大
D. 液面升高,则电容器的正对面积变小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由传感器原理图可知,液体高度变化,引起电容器的正对面积变化,从而引起电容的变化,A项正确,B项错误;
C.电容器的介电常数由材料决定,液面升高,电容器的介电常数不变,C项错误;
D.液面升高,电容器的正对面积变大,D项错误。
故选A。
4. 高压输送过程中的高电压、大电流,我们一般用电压互感器和电流互感器进行测量。如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则( )
A. a为电压表,b为电流表,输送电功率是2.2×106W
B. a为电压表,b为电流表,输送电功率是2.2×103W
C. a为电流表,b为电压表,输送电功率是2.2×106W
D. a为电流表,b为电压表,输送电功率是2.2×103W
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,由图可知,表为电压表,表为电流表,根据电压比与电压表示数可知,输送电压为
根据电流比与电流表示数可知,输送电流为
输送电功率为
故选A。
5. 如图所示,真空中有一个半径为R、折射率的透明玻璃球。一束光沿与直径成角的方向从P点射入玻璃球,并从Q点射出,求光在玻璃球中的传播时间。(已知光在真空中的传播速度为c)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设光线在P 的折射角为θ,由折射定律得
解得
θ=30°
由几何知识可知光线在玻璃球中路径的长度为
光线在玻璃球中的速度为
光线在玻璃球中的传播时间为
6. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,波速均为v = 0.4m/s,两个波源分别位于x = -0.2m和x = 1.2m处,波源的振幅均为2cm。如图所示为t = 0时刻两列波的图像,此刻平衡位置在x = 0.2m和x = 0.8m的P、Q两质点刚开始振动,质点M的平衡位置位于x = 0.5m处。下列判断正确的是( )
A. 质点M刚开始振动时的方向沿y轴的正方向
B. t = 1.75s时,质点P、Q的位移均为0
C. t = 0 ~ 2s时间内,质点M经过的路程为32cm
D. t = 2.5s时,两波源间振动加强的点有8个
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据“上下坡”法,由于两列波分别沿x轴正方向和负方向移动,可以P、Q两质点开始振动的方向均沿y轴负方向,质点M到P、Q的距离相等,波速相等,则两列波同时到达M点,M点开始振动的方向也是沿y轴负方向,故A错误;
B.经过t=1.75s两列波均向前传播的距离为
此时P、Q两点均为波峰和波谷叠加,故应处于平衡位置,位移为零,故B正确;
C.由图可知,两列波的波长均为
所以周期为
由题可知,M点为振动加强点,振幅为4cm,0~2s内其振动的时间为
所以M经过的路程为
故C错误;
D.t=2.5s时,两波源间的所有质点均已振动,两波源间振动最强的点到两波源的距离应该等于半波长的偶数倍,即
,(-0.2m<x<1.2m)(n=0,1,2……)
解得
,,,,,,
故D错误。
故选B。
7. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为时刻的波形图,虚线为时的波形图,波的周期,则( )
A. 波的周期为
B. 在时,P点沿y轴正方向运动
C. 在到内,P点经过的路程为
D. 在时,Q点到达平衡位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移,其中n=0、1、2、3、4…,故由实线传播到虚线这种状态需要,即
当n=0时,解得
T=0.8s
当n=1时,解得
T=0.34s
又T>0.6s,故n取0,则波的周期为0.8s,故A错误;
B.t=0.6s时,P点处于波峰,再经过0.3s即,P质点在平衡位置下方,即沿y轴向下运动,故B错误;
C.经过0.4s即半个周期,质点P经过的路程为2A,即等于0.4m,故C正确;
D.从t=0经过0.2s即四分之一周期,由“平移法”可知,波向左平移四分之一波长可知,Q质点位于平衡位置下方,故D错误。
故选C。
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 如图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是( )
A. 线圈转动的转速为25r/s
B. 电流表的示数为10A
C. 1s钟内线圈中电流方向改变了50次
D. 0.01s时线圈平面与中性面垂直
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.周期T=0.02s,角速度
转速
A错误;
B.由题图乙可知交流电电流的最大值是,由于电流表的示数为有效值,故示数
B正确;
C.交流电的频率为50Hz,每个周期内电流方向改变2次,故1s钟内线圈中电流方向改变了100次,C错误;
D.0.01s时线圈中的感应电流达到最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,与中性面垂直,D正确;
故选BD。
9. 如图所示为演示自感现象的实验电路图,线圈的自感系数较大,且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等,下列判断正确的是( )
A. 接通开关S,灯A1、A2立即变亮
B. 接通开关S,灯A1逐渐变亮,灯A2立即变亮
C. 接通开关S,待电路稳定后断开开关S,灯A1、A2逐渐熄灭
D. 接通开关S,待电路稳定后断开开关S,灯A1逐渐熄灭,灯A2闪一下后逐渐熄灭
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.接通开关S瞬间,灯A2立即变亮,而线圈L产生自感电动势,根据楞次定律可知,自感电动势阻碍电流的增大,使得该支路中电流只能逐渐增大,所以闭合开关的瞬间,灯A1逐渐变亮,故A错误,B正确;
CD.闭合开关,待电路稳定后断开开关,原来通过灯A2的电流立即消失,线圈L产生自感电动势,相当于电源,两灯串联,由于电路稳定时,两支路电流大小相等,所以灯A2不会闪一下,两灯以相同亮度逐渐熄灭,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 一根轻弹簧,劲度系数为k,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球(可视为质点),从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧,如图所示。若以小球开始下落的点为x轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧的最大位移为H,不计任何阻力且弹簧均处于弹性限度内,小球下落过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球接触弹簧后一直做减速运动
B. 小球将弹簧压缩到最大位移处时,弹簧弹力大于
C. 若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接,则小球能回到O点
D. 若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接,则弹簧振子的振幅大于
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球与弹簧接触后向下运动压缩弹簧,小球受到竖直向下的重力与弹簧竖直向上的弹力作用,大小为
开始弹簧弹力小于重力,小球向下做加速度运动,加速度
加速度逐渐减小,小球向下做加速度减小的加速运动,经过一段时间后弹簧弹力与重力相等,合力为零,此时速度达到最大,然后弹簧弹力大于重力,小球所受合力向上,小球做减速运动,加速度
加速度逐渐增大,小球向下做加速度增大的减速运动,直到速度为零,A错误;
B.若小球从弹簧原长位置释放,则弹簧压缩到最短时,由简谐运动的对称性知,此时弹力为,现从较高处落下,弹簧压缩更多,所以弹簧弹力大于,B正确;
C.若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接,则小球达到最高点时,动能为0,但弹簧具有弹性势能,所以小球回不到点,C错误。
D.若小球从弹簧原长位置释放,则弹簧压缩到最短时,由简谐运动的对称性知,振幅为,现从较高处落下,弹簧压缩更多,振幅将大于,D正确。
故选BD。
三、实验题
11. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。
(1)选用合适的器材组装成单摆后,主要步骤如下:
①将单摆上端固定在铁架台上。
②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点,测摆长L。
③记录小球完成n次全振动所用的总时间t。
④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。
根据图2所示,测得的摆长________;
重力加速度测量值表达式_______(用L、n、t表示)。
(2)为减小实验误差,多次改变摆长L,测量对应的单摆周期T,用多组实验数据绘制图像,如图3所示。由图可知重力加速度________(用图中字母表示)。
(3)关于实验操作或结果分析,下列说法正确的是_______(选填选项前的字母)。
A.测量摆长时,要让小球静止悬挂再测量
B.摆长一定的情况下,摆的振幅越大越好
C.当摆球经过最高位置时开始计时
D.多次改变摆线长l,测量多组对应的50次全振动时间t,通过绘制的关系图线也可以测定重力加速度
【答案】 ①. 98.50 ②. ③. ④. AD##DA
【解析】
【详解】(1)[1]刻度尺的分度值为0.1cm,读数为98.50cm;
(2)[2]单摆的周期为
根据单摆的周期公式有
解得
[3]由单摆周期公式变形可得
结合图象的斜率可解得
(3)[4] A.测量摆长时,要让小球静止悬挂再测量,可以更精确地测量出悬点到球心的距离,故A正确;
B.单摆只有在摆角小于或等于5°时才能看作简谐运动,故B错误;
C.当摆球经过平衡位置时开始计时,故C错误
D.由单摆周期公式可得
可得
通过绘制的关系图线也可以测定重力加速度,故D正确。
故选AD。
12. 我校物理兴趣小组在研究霍尔效应现象时,将金属板放在垂直于均匀磁场中,当电流通过金属板时,在金属板的上侧面和下侧面之间会产生电势差,称为霍尔电压.实验表明,当磁场不太强时,霍尔电压U、电流I和磁感应强度B的关系U=K,式中的比例系数K称为霍尔系数.已知金属板电流是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向移动速度为v,电量为e,金属板单位体积中电子的个数为n,磁感应强度B,金属板厚度为h,宽度为d.
请你实验小组的同学回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,金属板上侧面的电势_____下侧面的电势(填“高于”、“低于”或“等于”)
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为_____.
(3)金属板上下两面之间的电势差(霍尔电压)U的大小为_____.
(4)霍尔系数K=_____.
【答案】 ①. 低于 ②. eBv ③. hvB ④.
【解析】
【详解】(1)[1].导体的电子定向移动形成电流,电子的运动方向与电流方向相反,电流方向向右,则电子向左运动.由左手定则判断,电子会偏向A端面,A′板上出现等量的正电荷,电场线向上,所以侧面A的电势低于下侧面A′的电势.
(2)[2].电子所受的洛伦兹力的大小为:
F洛=eBv.
(3)[3][4].当电场力与洛伦兹力平衡时,则有:
得:
U=hvB
导体中通过的电流为:
I=nev•d•h
由 得:
联立得:
;
四、解答题
13. 如图所示,两根间距L=1m、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置,一端与阻值R=2Ω的电阻相连.质量m=1kg的导体棒ef在外力作用下沿导轨以v=5m/s的速度向右匀速运动.整个装置处于磁感应强度B=0.2T的竖直向下的匀强磁场中.求:
(1)感应电动势大小;
(2)回路中感应电流大小;
(3)导体棒所受安培力大小.
【答案】(1)1V(2)0.5A(3)0.1N
【解析】
【详解】(1)导体棒向右运动,切割磁感线产生感应电动势
E=BLv
代入数据解得
E=1V
(2)感应电流
代入数据解得
I=0.5A
(3)导体棒所受安培力
F安=BIL
代入数据解得
F安=0.1N
14. 如图,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度H=0.7m。正方形金属线框abcd的质量m= 0.1kg、边长L=0.1m,总电阻R=0.02Ω,线框的ab边距离EF上方h=0.2m处由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。(g取10m/s2)求:
(1)线圈刚进入磁场时受到安培力的大小和方向;
(2)线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中线框产生的焦耳热Q;
(3)通过计算画出线框从开始运动,到ab边恰好到达地面过程的v-t 图像。(要求标注关键数据)
【答案】(1)1N,方向为竖直向上;(2)0.1J;(3)
【解析】
【详解】(1)由运动学公式得,当线圈ab边进入磁场时
线圈的一边切割磁感线,产生的电动势
E = BLv1 = 0.2V
安培力
F =BLI = BL= 1N
方向为竖直向上。
(2)由以上计算可知,线圈cd边进入磁场前因为
F = G
故线圈做匀速运动,动能不变,由能量守恒定律可知焦耳热
Q = mgL= 0.1J
(3)线圈先做自由落体运动,运动的时间
在磁场内匀速
v=v1
时间
完全进入磁场后到落地继续做加速度为g的匀加速直线运动,运动时间为t3
解得
落地时的速度
所以线框的图像如图所示
15. 如图所示,两根水平放置的平行金属导轨,其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨,圆弧半径r=0.41m,导轨的间距为L=0.5m,导轨的电阻与摩擦均不计.在导轨的顶端接有阻值为R1=1.5Ω的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2.0T.现有一根长度稍大于L、电阻R2=0.5Ω、质量m=1.0kg的金属棒.金属棒在水平拉力F作用下,从图中位置ef由静止开始匀加速运动,在t=0时刻,F0=1.5N,经2.0s运动到cd时撤去拉力,棒刚好能冲到最高点ab,(重力加速度g=10m/s2).求:
(1)金属棒做匀加速直线运动的加速度;
(2)金属棒运动到cd时电压表的读数;
(3)金属棒从cd 运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热.
【答案】(1)1.5m/s2(2)2.25V(3)0.3J
【解析】
【详解】(1)刚开始拉金属棒时,据牛顿第二定律得:F0=ma
带入数据解得:a=1.5m/s2
(2)t=2s时,金属棒的速度v=at=3m/s
感应电动势:E=BLv
电压表读数:
解得:U=2.25V
(3)金属棒从cd位置运动到ab位置,由动能定理:
回路中产生的总焦耳热:Q=W克安
电阻R1上产生的焦耳热:
带入数据解得:Q1=0.3J
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