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如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN,PQ、MN的电阻不计,间...

如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨POMNPQMN的电阻不计,间距为d=0.5m.PM两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为r=0.1Ω,质量分别为m1=300gm2=500g的两金属棒L1L2平行的搁在光滑导轨上,现固定棒L1L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:

(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?

(2)棒L2能达到的最大速度vm.

(3)若在棒L2达到最大速度vm时撤去外力F,并同时释放棒L1,求棒L2达到稳定时的速度值.

(4)若固定棒L1,当棒L2的速度为v,且离开棒L1距离为S的同时,撤去恒力F,为保持棒L2做匀速运动,可以采用将B从原值(B0=0.2T)逐渐减小的方法,则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?

 

(1) ;(2) ;(3) 【解析】解:(1)∵L1与L2串联 ∴流过L2的电流为 ① L2所受安培力为:F′=BdI=0.2N ② ∴ ③ (2)当L2所受安培力F安=F时,棒有最大速度vm,此时电路中电流为Im. 则:F安=BdIm ④ ⑤ F安=F ⑥ 由④⑤⑥得: ⑦ (3)撤去F后,棒L2做减速运动,L1做加速运动,当两棒达到共同速度v共时,L2有稳定速度,对此过程有: ⑧ ∴ ⑨ (4)要使L2保持匀速运动,回路中磁通量必须保持不变,设撤去恒力F时磁感应强度为B0,t时刻磁感应强度为Bt,则: B0dS=Btd(S+vt) ⑩ ∴  
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考点分析:
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如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的挡板B相连,弹簧处于原长时,B恰位于滑道的末端O点。AB碰撞时间极短,碰后结合在一起共同压缩弹簧,已知在OMAB与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:

(1)物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小;

(2)弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。

 

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如图所示,一根质量不计,长为1 m能承受最大拉力为14 N的绳子,一端固定于天花板上,另一端系一质量为1 kg的小球,整个装置处于静止状态,若要将绳子拉断,作用在球上的水平冲量至少应为多少?(g取10 m/s2)

 

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发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=05T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100πrad/s的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω试求:

1写出交变电流瞬时值表达式;

2外电阻上消耗的功率;

3从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?

 

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如图所示,某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些______

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B.小球a、b的质量ma、mb

C.小球a、b的半径r 

D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t  

E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC  

F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系? ______

(3)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?______(填) 如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?______(填)这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的____点和______

(4)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是____________________________

 

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如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。

(1)将线圈L1插入线圈L2中,合上开关S,能使线圈L2中感应电流的磁场方向与线圈L1中原磁场方向相反的实验操作是______

A.插入铁芯F

B.拔出线圈L1

C.使变阻器阻值R变小

D.断开开关S

(2)某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度____________(填写“大”或“小”),原因是线圈中的____________ (填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第一次比第二次的大。

 

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