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如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导...

如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v 时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.

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(1)杆ab受到沿导轨向上的安培力和重力以及支持力作用,根据各力的大小方向关系可正确画出受力图. (2)根据右手定则可以判断出杆θ中的电流方向,正确受力分析,根据牛顿第二定律可求出杆的加速度大小. (3)当合外力为零时,即重力沿导轨向下的分力等于安培力时,杆的速度达到最大. 【解析】 (1)杆受力图如图所示: 重力mg,竖直向下,支撑力N,垂直斜面向上,安培力F,沿斜面向上. 故ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如上所示. (2)当ab杆速度为v时,感应电动势E=BLv,此时电路中电流: ab杆受到安培力: 根据牛顿运动定律,有: 故此时ab杆中的电流大小为:,加速度的大小为:. (3)当:,时,ab杆达到最大速度vm, 此时: 故在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值为:.
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考点分析:
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(1)释放的粒子带何种电荷?
(2)释放点的位置?

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(1)金属导体前后两个侧面哪个电势较高?
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静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm.(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示),则
(1)两板间电场强度的大小为     V/m;
(2)小球带的电荷量    C
(3)若细线突然被剪断,小球将在板间    (填“类平     抛运动”、“匀加速直线运动”或“匀速直线运动”)
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在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l.金属丝的电阻大约为10Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
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(1)从图中读出金属丝的直径为    mm.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势约6V,内阻很小;
电流表A1:量程0~0.6A,内阻10Ω;
电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.1Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻6kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值2kΩ,额定电流0.5A;
滑动变阻器R2:最大阻值10Ω,额定电流2A;
开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是    ,应该选用的滑动变阻器是   
(3)根据所选的器材,在方框内画出实验电路图.
(4)若电压表的读数为U,电流表的读数为I,则计算金属材料的电阻率的表达式为ρ=    (用测得量的符号表示) 查看答案
为观察电磁感应现象,某学生将电将电流表、螺线管A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路.当接通和断开开关时,电流表的指针将    (填“偏转”或“不偏转”)其理由是   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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