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如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨竖直放置,两折点连线垂直每根导轨所...

如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨竖直放置,两折点连线垂直每根导轨所在竖直面,形成左右两导轨平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,两导轨相距L=0.4 m,电阻不计。质量均为m=0.2 kg,接入导轨间的电阻均为R=0.2 Ω的金属杆abcd与导轨垂直接触形成闭合回路,两金属杆与导轨间的动摩擦因数相同,整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0 T,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时刻,ab杆以初速度v1沿右导轨平面下滑。t=l s时,对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F,使ab开始作匀加速直线运动。cd杆运动的v-t图象如图乙所示,其中第1 s内图线为直线,虚线为t=2 s时图线的切线,与时间轴交于t=3 s。若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好,g10 m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。求:

(1)金属杆与导轨间的动摩擦因数μ

(2)ab杆的初速度v1

(3)若第2 s内力F所做的功为18.1 J,求第2 scd杆所产生的焦耳热

 

(1);(2);(3)。 【解析】试题分析:(1)ab杆沿左侧导轨下滑,根据右手定则可知ab杆中感应电流由a到b,则cd杆中电流由d到c,根据左手定则可知cd杆受到的安培力垂直于右侧导轨向下。 根据v﹣t图象可知,c d杆在第1s内的加速度 对cd杆受力分析,根据牛顿第二定律,有: 安培力 (2)对cd杆:安培力 回路中电流 对ab杆:感应电动势 根据法拉第电磁感应定律 解得:ab杆的初速度 (3)根据v﹣t图象可知,c d杆在第3s内做匀减速运动,加速度 对cd杆受力分析,根据牛顿第二定律,有: 解得安培力 由可得 2s时ab杆的速度 第2s内ab杆做匀加速运动,ab杆的位移 对ab杆,根据动能定理,有: 解得安培力做功 回路中产生的焦耳热 解得:第2s内cd杆所产生的焦耳热 考点:法拉第电磁感应定律的综合应用,牛顿运动定律  
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考点分析:
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如图所示,一质量m=0.4 kg的滑块可视为质点静止于动摩擦因数μ=0.1的水平轨道上的A点现对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0 W经过一段时间后撤去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点以5m/s的速度沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器.已知轨道AB的长度L=2.0 m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5 m空气阻力可忽略,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8

求:1滑块运动到D点时压力传感器的示数;

2水平外力作用在滑块上的时间t

 

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某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率

1用游标卡尺测量其长度,如图所示,则其长度L=    mm。

2为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入+“-”插孔中,将选择开关置于×l档位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示。试问:

①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于     档位置。

②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“0处,如图乙所示,那么他该调节      直至指针指在“0处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。

3现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:

A.灵敏电流计G量程200A,内阻300  

B.电流表A量程3A,内阻约0.3

C.电压表V1 量程3V,内阻约3k        

D.电压表V2量程l5V,内阻约5k

E.滑动变阻器R1最大阻值为10          

F.最大阻值为99.99的电阻箱R2

以及电源E 电动势4V,内阻可忽略、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材只需填器材前面的字母       。请在右面的方框中画出你设计的电路图。

 

 

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某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。

)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1

)在钉子上分别套上2条、3条、4……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(),小物块落点分别记为M2M3M4……

)测量相关数据,进行数据处理。

1)为求出小物块抛出时的动能,需要测量下列物理量中的        (填正确答案标号)。

A.小物块的质量m

B.橡皮筋的原长x

C.橡皮筋的伸长量Δx

D.桌面到地面的高度h

 

E.小物块抛出点到落地点的水平距离L

2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1W2W3……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1L2L3……。若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、       为横坐标作图,才能得到一条直线。

3)由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于     (填偶然误差系统误差)。

 

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如图所示,边长为L、总电阻为R的均匀正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上,其cd边右侧紧邻两个磁感应强度为B、宽度为L、方向相反的有界匀强磁场。现使线框以速度v0匀速通过磁场区域,从开始进入,到完全离开磁场的过程中,下列图线能定性反映线框中的感应电流以逆时针方向为正和a、b两点间的电势差随时间变化关系的是

 

 

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如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子不计重力沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则

A.从P点射出的粒子速度大       

B.从Q点射出的粒子向心力加速度大

C.从P点射出的粒子角速度大     

D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长

 

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