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如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导...

manfen5.com 满分网如图所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计).两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动.闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉,稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好保持静止,设导轨足够长,取g=10m/s2
(1)求拉力F的大小;
(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由滑下(开关仍闭合),求b滑行的最大速度v2
(3)若断开开关,将金属棒a和b都固定,使磁感应强度从B随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增到2B时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h.
(1)a棒匀速运动时,拉力与重力、安培力平衡,b棒静止时,b棒的重力与安培力平衡,两棒中电流关系,联立解得F. (2)先分析a棒匀速运动时,由平衡条件求得a棒的速度,将金属棒a固定,让金属棒b自由滑下时,匀速运动时速度最大.根据平衡条件得到速度的表达式.将两种情况的速度联立解得v2; (3)根据法拉第电磁感应定律E===,由题意,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,有,解得两金属棒间的距离h. 【解析】 (1)a棒匀速运动,F=mag+BIaL b棒静止,由电路连接关系可知  由平衡条件得   联立得   (2)当a以v1匀速运动时a棒中电流为:, b恰好保持静止,有  =,① 当b自由滑下至匀速运动时:② ①②式联立得 (3)根据法拉第电磁感应定律有,E===, 又 由题意 ③ 由①③联立得h= 代入数值,得 答: (1)拉力F的大小是0.4N; (2)b滑行的最大速度v2是5m/s. (3)两金属棒间的距离h是.
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考点分析:
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如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底.然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提上来,如此周而复始(夯杆被滚轮提升过程中,经历匀加速和匀速运动过程).已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,取g=10m/s2.求:
(1)夯杆被滚轮带动加速上升的过程中,加速度的大小;并在给出的坐标图中定性画出夯杆在一个打夯周期内速度v随时间t变化的图象;
(2)每个打夯周期中,电动机对夯杆做的功;
(3)每个打夯周期中滚轮与夯杆间因磨擦产生的热量.

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(1)如图1所示是某物体做平抛运动实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据,图中0点为物体的抛出点.根据图中数据,物体做平抛运动的初速度v0=______m/s.(g取10m/s,计算结果保留三位有效数字)
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(2)如图2所示是一种多用表的表盘,在两次测量中表盘指针位置分别如a和b 所示.若多用表的选择开关处在电阻×10档位,则指针a位置的读数是______Ω;若多用表的选择开关处在直流电压2.5档位,则指针b位置的读数是______V.
(3)用替代法测一个未知电阻Rx(约500Ω)的阻值,可以用如图甲所示的电路.图中R为电阻箱,S2为单刀双掷开关,R为滑动变阻器,其最大阻值为20Ω.
①为了电路安全,测量前应将滑片P调至______(填“a”或“b”);
②按图甲给出的电路,在图乙中连接实物电路图;
③现有两种规格的电阻箱R,其最大值分别为:9999Ω和999.9Ω,在此实验中,为减小实验误差,应选择最大阻值为______Ω的电阻箱.
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①电阻R1消耗的热功率为manfen5.com 满分网
②电阻R2消耗的热功率为manfen5.com 满分网
③整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv
④整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v( )
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A.①②
B.②④
C.③④
D.①④
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一辆从圆弧形拱桥最高处匀速驶下,在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.汽车的动量保持不变
B.汽车的机械能守恒
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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