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如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN。导轨平面与...

如图所示,MNPQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MPMN。导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。MP接有电阻R,有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0,将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计。现质量为m的重物通过与导轨平行且足够长的绳,沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动。金属棒运动过程中始终与MP平行,当金属棒滑行至cd处时己经达到稳定速度,MPcd的距离为S。不计一切摩擦及空气阻力,重力加速度大小为g,求:

(1)金属棒达到的稳定速度;

(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量;

(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,写出磁感应强度B随时间t变化的关系式。

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)根据平衡条件则有: mg=mgsinθ+F安 切割产生的电动势为:E=B0Lv 电流为: 金属棒所受的安培力:F安=B0IL 解得: (2)金属棒从静止开始运动到cd的过程,由能量守恒关系得: 电阻R上产生的热量为: 则得 (3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流.此时金属棒将沿导轨做匀加速运动. 根据牛顿第二定律: mg-mgsinθ=2ma 解得 根据磁通量不变则有 : 解得:  
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如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场(图中未画出),磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高h=0.45m处由光滑绝缘平台,右边有一带正电的a球,质量=0.1kg、电量q=0.1C,以初速度=0.9m/s水平向左运动,与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰,碰后a球恰好做匀速圆周运动,两球均视为质点, ,求:

(1)电场强度的大小和方向;  

(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间;

(3)碰后两球落地点相距多远;

 

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为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供以下器材:

(A)待测线圈L(阻值约为2Ω,额定电流3A)

(B)电流表A1(量程0.6A,内阻r1=1Ω)

(C)电流表A2(量程3.0A,内阻r2约为0.2Ω)

(D)滑动变阻器R1(0~l0Ω)

(E)滑动变阻器R2(0~lkΩ)

(F)定值电阻R3=10Ω

(G)定值电阻R4=100Ω

(H)电源(电动势E约为9V,内阻很小)

(I)单刀单掷开关两只S1、S2,导线若干.

要求实验时,改变滑动变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组Al表和A2表的读数I1I2,然后利用给出的I2-I1图象(如乙图所示),求出线圈的电阻RL的准确值.

①实验中定值电阻应选用______,滑动变阻器应选用________。(填写器材前面的序号,如:A、B、C等,直接写器材名称或符号均不得分)

②请你画完图甲方框中的实验电路图_____________

③实验结束时应先断开开关_______.

④由I2-I1图象,求得线圈的直流电阻RL=_______Ω.

 

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利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲);然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,AB碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙).圆弧轨道的半径为RAB完全相同,重力加速度为g.

(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用Rg表示);

(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用Rx1表示);

(3)若x1x2的比值=____________,则验证了AB的碰撞动量守恒.

 

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如图所示,物体AB通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体AB的质量分别为2mm。开始时细绳伸直,物体B静止在桌面上,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h。放手后物体A下落,着地时速度大小为v,此时物体B对桌面恰好无压力。不计一切摩擦及空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(     )

A. 弹簧的劲度系数为

B. 物体A下落过程中,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒

C. 物体A着地时的加速度大小为

D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh-mv2

 

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来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速形成细柱形的质子流且电流恒定,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束与质子源相距l和4l的两处各取一横截面S1S2,设从质子源到S1S2的过程中,某质子受到的冲量分别为I1I2;在S1S2两处各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1n2,则(  )

A. I1:I2=1:2    B. I1:I2=1:4    C. n1:n2=2:1    D. n1:n2=4:1

 

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