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如图所示,电阻不计、间距L=1m、足够长的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=3...

如图所示,电阻不计、间距L=1m、足够长的光滑金属导轨abcd与水平面成θ=37°角,导轨平面矩形区域efhg内分布着磁感应强度的大小B=1T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,边界efgh之间的距离D=1.4m。现将质量m=0.1kg、电阻满分5 manfen5.com的导体棒PQ相隔Δt=0.2s先后从导轨顶端由静止自由释放,PQ在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好,P进入磁场时恰好匀速运动,Q穿出磁场时速度为2.8m/s。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求

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(1)导轨顶端与磁场上边界ef之间的距离S;

(2)从导体棒P释放到Q穿出磁场的过程,回路中产生的焦耳热Q

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(1)0.33m;(2)0.888J。 【解析】 试题分析:(1)设P进磁场时的速度为v1,由法拉第电磁感应定律 E=BLv1 由闭合电路欧姆定律 I=E/2R 安培力 P匀速运动,故 联立解得 v1=2m/s 4分 由牛顿第二定律 a=gsin 由运动学公式 解得 4分 (2)P进入磁场以速度v1匀速运动Δt =0.2s后,Q恰好进入磁场,速度也为v1=2m/s。之后,P、Q以加速度a匀加速运动,P出磁场以后继续以加速度a匀加速运动,而Q在安培力作用下减速运动,直到穿出磁场区域。 P在磁场中匀速运动的位移x1=v1t 此过程回路产生的焦耳热Q1=mgx1sin 4分 P、Q一起匀加速运动的位移x2= D-x1 设P刚好出磁场时,P、Q的速度为v,由运动学公式 v2-v12=2ax2 解得v=4m/s Q出磁场时的速度为v2=2.8m/s,运动的位移x3=x1。 Q减速运动过程中回路产生的焦耳热 所以,全过程回路中的焦耳热为Q总=Q1+Q2=0.888J 4分 考点:电磁感应,匀变速直线运动,能量守恒定律。 【名师点睛】能量守恒在这类问题中的应用占有很重要的位置,即在一段距离内,总能量是守恒的,或者认为是机械能的减小量等于克服摩擦力做的功与电路中电能的和,该题中的摩擦力为0,故机械能的减小量等于电路中电热的大小。  
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考点分析:
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现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35Ω~55Ω范围内,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计,R为电阻箱,阻值范围为0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护作用.

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(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格,本实验应选用    

A.10Ω,2.5W    B.50Ω,1.0W   C.150Ω,1.0W   D.1 500Ω,5.0W

(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线.根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为     V,内电阻r为      Ω.

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如今,合肥一中的每间教室里都有饮水机,纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康。纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数)。

(1)某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响):

实验中,该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径,刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示,则可读出塑料管的长度L=______m、内径d_______________mm。

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(2)该同学用下列器材测定样品的电阻:

a.电压表V(量程0~3V,内阻约为5kΩ;量程0~15V,内阻约为25kΩ);

b.电流表A(量程0~10mA,内阻约为2Ω;量程0~50mA,内阻约为0.4Ω);

c.滑动变阻器R(0~20Ω,2A);

d.学生电源E(电动势4.5V,内阻很小);

c.开关S及导线若干。

该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω,要求用尽量精确的方法测出其电阻值,请在图丙中连接实验电路图(图中有六根导线已经接好)。

(3)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从最左端向右滑动,随滑片P移动距离x的增加,被测水样品两端的电压U也随之增加,则在图丁反映U-x关系的示意图中正确的是图线___________(填“a”“b”“c”或“d”)。

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如图所示,用电流传感器研究自感现象.电源内阻不可忽略,线圈的自感系数较大,其直流电阻小于电阻R的阻值.t=0时刻闭合开关S,电路稳定后,t1时刻断开S,电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流IL和电阻中的电流IR随时间t变化的图象.下列图象中可能正确的是(  )

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磁流体发电机可简化为如下模型:两块长、宽分别为a、b的平行板,彼此相距L,板间通入已电离的速度为v的气流,两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场,磁场方向与两板平行,并与气流垂直,如图所示。把两板与外电阻R连接起来,在磁场力作用下,气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ,则(   )

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A.该磁流体发电机模型的内阻为r=满分5 manfen5.com

B.产生的感应电动势为E=Bav

满分5 manfen5.comC.流过外电阻R的电流强度I=满分5 manfen5.com

D.该磁流体发电机模型的路端电压为满分5 manfen5.com

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如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路.线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计.下列说法正确的是(  )

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A.将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗

B.电容器的电容C变大时,灯泡变暗

C.图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大

D.若线圈abcd转动的角速度变为2ω,则变压器原线圈电压的有效值为NBSω

 

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