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如图甲所示,不变形、足够长、质量为m1=0.2kg的“U”形金属导轨PQMN放在...

如图甲所示,不变形、足够长、质量为m1=0.2kg的“U”形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上,QP与MN平行且距离d=1m,Q、M间导体电阻阻值R=4Ω,右内侧紧靠两固定绝缘小立柱1、2;光滑金属杆KL电阻阻值r=1Ω,质量m2=0.1kg,垂直于QP和MN,与QM平行且距离L=0.5m,左侧紧靠两固定绝缘小立柱3、4。金属导轨与桌面的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其余电阻不计。从t=0开始,垂直于导轨平面的磁场磁感应强度如图乙所示。

(1)求在整个过程中,导轨受到的静摩擦力的最大值fmax

(2)如果从t=2s开始,给金属杆KL水平向右的外力,外力对金属杆作用的功率保持不变为P0=320W,杆到达最大速度时撤去外力,求撤去外力后QM上产生的热量QR=?

 

(1)0.8N ;(2)4J 【解析】 试题分析:(1)在0~1s时间内,设t时刻磁场磁感应强度为B,QKLM中的感应电动势为E,电流为I,金属导轨QM受到的安培力为F,则 B= 2+2t(T) 解得 T/s,E=1V,I=0.2A =(2+2t)Id 当t=1s时,安培力最大为Fm,则Fm=0.8N 设金属导轨PQMN受到的最大静摩擦力为fm,则 1s以后,电动势为零,QM受到的安培力为零。即安培力最大时,仍然小于金属导轨PQMN受到的最大静摩擦力,金属导轨PQMN始终静止,受到的是静摩擦力,所以fmax=Fm fmax=0.8N (3)从t=2s开始后,导轨QM受到的安培力向右,由于小立柱1、2的作用,金属导轨PQMN静止。设杆KL的最大速度为vm时,感应电动势为E1,电流为I1,受到的安培力为F1,外力为F0,则 即 解得 vm=10 m/s 撤去外力直到停下来,产生的总热量为Q0,则 解得 Q0=5J,QR=4J 考点:法拉第电磁感应定律;能量守恒定律  
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考点分析:
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如图所示为某物流公司用传送带传送货物情景示意图。传送带与水平面的夹角θ=37°,在发动机的作用下以v0=2m/s的速度匀速运动。在传送带底端P处放一质量m=2kg的小货物,货物被传送到最高点Q。已知传送带长度L=8m,货物与传送带的动摩擦因数μ=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)货物刚被放到传送带上时的加速度大小a;

(2)货物从P到Q的过程中,发动机所做的功W。

 

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测一节干电池的电动势E和内阻r。某同学设计了如图1所示的实验电路,已知电流表内阻与电源内阻相差不大。

(1)连接好实验电路,开始测量之前,滑动变阻器R的滑片P应调到_____________(选填“a”或“b”)端。

(2)闭合开关S1,S2接位置1,改变滑片P的位置,记录多组电压表、电流表示数。

(3)重复(1)操作,闭合开关S1,S2接位置2,改变滑片P的位置,记录多组电压表、电流表示数。

(4)建U-I坐标系,在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时图象如图2所示。

①S2接1时的U-I图线是图2中的_______________(选填“A”或“B”)线。

②每次测量操作都正确,读数都准确。由于S2接位置1时,电压表有分流作用,S2接位置2时,电流表有分压作用,使分别测得的电动势和内阻与真实值不相等。则由图2中的AB图线,可得电动势和内阻的真实值,E=______________V,r=______________Ω。

 

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在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中:

(1)需要测量悬线长度,现用最小分度为1mm的米尺测量,图中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置,测得悬线长度为        mm。

(2)一组同学测得不同摆长l单摆对应的周期T,将数据填入表格中,根据表中数据,在坐标纸上描点,以T为纵轴,l为横轴,作出做简谐运动的单摆的T-l图像。根据作出的图像,能够得到的结论是_________。

A. 单摆周期T与摆长l成正比

B. 单摆周期T与摆长l成反比

C. 单摆周期T与摆长l的二次方根成正比

D. 单摆摆长l越长,周期T越大

(3)另一组同学进一步做“用单摆测定重力加速度”的实验,讨论时有同学提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是      

A. 适当加长摆线

B. 质量相同、体积不同的摆球,选用体积较大的

C. 单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D. 当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期

 

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如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象,P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm,汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大。由此可得

A. 0~t1时间内,汽车一定做匀加速度运动

B. t1~t2时间内,汽车一定做匀速运动

C. t2~t3时间内,汽车一定做匀速运动

D. t3时刻,汽车速度一定等于vm

 

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电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示。重力加速度g=10m/s2。则

A. 物块在4 s内位移是8 m

B. 物块的质量是1kg

C. 物块与水平面间动摩擦因数是0.4

D. 物块在4 s内电势能减少了14J

 

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