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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,两导轨的上...

如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,两导轨的上端间接有电阻,阻值R=2Ω 虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度为2T,现将质量m=0.1kg,电阻r=2Ω的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻.已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:

(1)金属杆刚进入磁场时速度多大?下落了0.3m时速度为多大?

(2)金属杆下落0.3m的过程中,在电阻R上产生的热量?

(3)金属杆下落0.3m的过程中,通过电阻R的电荷量q

 

(1);(2);(3) 【解析】试题分析:(1)由图乙知,刚进入磁场时,金属杆的加速度大小,方向竖直向上。由牛顿第二定律得 设金属杆刚进入磁场时的速度为v0,则有, 联立并代入数值得 (2)通过图象知,金属杆下落时,。表明金属杆受到的安培力与重力平衡,有 其中, 可得下落h=0.30m时,杆的速度为 (3)从开始到金属杆下落的过程中,由能的转化和守恒定律有 在电阻上产生的热量为 。 考点:导体切割磁感线时的感应电动势、电磁感应中的能量转化 【名师点睛】本题要根据图象的信息读出加速度和杆的运动状态,由牛顿第二定律、安培力、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、能量守恒等多个知识综合求解,综合较强。  
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考点分析:
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如图所示,从A点以v0=4ms的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定光滑圆弧轨道BC,经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在光滑水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=3kgAB两点距C点的高度分别为H=0.6mh=0.15mR=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.5,g10ms2,求:

(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;

(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;

(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?

 

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某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应。已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:

A.电源E(3V,内阻约为1Ω)

B.电流表A1(0.6 A,内阻r1=5Ω)

C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1Ω)

D.开关S,定值电阻R0

①为了较准确地测量电阻Rx的阻值,请将电流表A1A2接入虚线框内并画出其中的电路图。

②在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1A2的读数为I2,则Rx______________(用字母表示)。

③改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值,最后绘成的图像如上图所示。当F竖直向下(设竖直向下为正方向)时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx__________。(各物理量单位均为国际单位)

④定值电阻R0的阻值应该选用________________

A1 Ω      B5 Ω       C10 Ω        D.20 Ω

 

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某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

1)实验时为了保证滑块(质量为M)受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,实验时首先要做的步骤是     ,另外沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是    

2)在(1)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1v2v1v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为    (用题中的字母表示).

3)由于实验原理上的原因,上述数学表达式只能是近似成立,那么,此试验中真正成立的等式为    (仍用上述题中的字母表示).

 

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如图,质量为M、半径为R的半球形物体A放在粗糙水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,重力加速度为g。则BA的压力大为____________。若剪断绳子(A不动),则此瞬时球B加速度大小为_____________

 

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如图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行.整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中(  )

A. 物块A的重力势能增加量一定小于mgh

B. 物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和

C. 物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和

D. 物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力做功

 

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