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如图所示,一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上,导轨间距L=0.2m,左端接...

如图所示,一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上,导轨间距L=0.2m,左端接有阻值R=0.3的电阻,右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0T。一根质量m=0.4kg,电阻r=0.1的金属棒ab垂直放置于导轨上,在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,当金属棒通过位移x=9m时离开磁场,在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F,接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h=0.8m处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.1,导轨电阻不计,棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触,取g =10m/s2。求:

(1)金属棒运动的最大速率v ;

(2)金属棒在磁场中速度为时的加速度大小;

(3)金属棒在磁场区域运动过程中,电阻R上产生的焦耳热。

 

(1) (2) 2m/s2(3) 【解析】(1)金属棒从出磁场到达弯曲轨道最高点,根据机械能守恒定律, 解得: (2) 金属棒在磁场中做匀速运动时,设回路中的电流为I, 则 由平衡条件可得 : 金属棒速度为时,设回路中的电流为,则 由牛顿第二定律得 解得 a = 2m/s2 (3)设金属棒在磁场中运动过程中,回路中产生的焦耳热为Q, 根据功能关系: 则电阻R上的焦耳热: 解得:  
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如图,水平面上固定着两个内壁光滑的气缸A、B,横截面积相同的绝热活塞a、b用水平轻杆连接,将一定量的气体封闭在两气缸中,气缸A绝热,气缸B导热。开始时活塞静止,活塞与各自气缸底部距离相等,B气缸中气体压强等于大气压强,A气缸中气体温度 TA=300K。气缸外界温度保持不变,现通过电热丝加热A气缸中的气体,活塞缓慢移动,当B缸中气体体积变为开始状态的倍时, 求:

(1)B气缸气体的压强;

(2)A气缸气体的温度。

 

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如图甲所示,固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一个小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n=100匝,总电阻 r=10Ω,所围成的矩形的面积S=0040m2,小灯泡的电阻R=90Ω,磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为enBmScost,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化,求:

第二部分1-17.eps

甲                     

1线圈中产生的感应电动势的最大值;

2小灯泡消耗的电功率;

3在0~时间内,通过小灯泡的电荷量

 

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如图甲所示,一个匝数n=100的圆形导体线圈,面积S1=0.4m2 ,电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2Ω的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,b端接地, 求:(1)圆形线圈中产生的感应电动势E;

(2)a、b两点间电势差Uab;      

(3)0~4 s时间内电阻R上产生的焦耳热Q

 

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在“用油膜法估测分子的大小”的实验中:

1某同学操作步骤如下:

取一定量的无水酒精和油酸,配制成一定浓度的油酸酒精溶液;

在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;

在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;

在蒸发皿上覆盖玻璃板,描出油酸薄膜形状,用透明方格纸测量油酸薄膜的面积。

改正其中有错误的步骤或完善其中有遗漏的步骤_________________________________________________________________________________________________________

2若油酸酒精溶液体积浓度为0.12%,;一滴该溶液的体积为5.2×10-3ml,测得其形成的油膜的面积是48cm2,则估算出油酸分子的直径为________m

3用油膜法测出油酸分子直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需知道油滴的______

A.摩尔质量         B.摩尔体积          C.质量            D.体积

 

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如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高h,能使h变大的情形是

A. 沿管壁向右管内加水银    B. 环境温度降低

C. U形玻璃管自由下落    D. 大气压强增大

 

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