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一对足够长、电阻不计的平行金属导轨水平放置,其间距L=0.4 m,左端接一电阻...

 6ec8aac122bd4f6e一对足够长、电阻不计的平行金属导轨水平放置,其间距L=0.4 m,左端接一电阻R=1.5 Ω,质量为0.2 kg的导体棒ab垂直地放置于导轨上,与导轨接触良好。已知棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5,棒的电阻为0.5Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现用一水平向右的外力F拉棒,使棒由静止开始向右做匀加速直线运动,如图所示。用力传感器测得力F随时间变化的情况见右表。

(1)试由表中数据写出外力F随时间t变化的数学函数式。

(2)求导体棒的加速度大小和匀强磁场的磁感应强度大小。

(3)某同学估算出导体棒运动的最初6s内整个装置产生的热量可以大于150J,试通过计算判断该同学的说法是否正确。

 

 

 

 

 

 

 

 (1)由于=0.1,t=0时F=2  所以F=2+0.1t(3分) (2)由于F-μmg-Bl =ma(2分)(牛二表达式1分,安培力表达式1分)      F=ma+μmg+t,而F=2+0.1t 所以ma+μmg=2,0.2 a+0.5×0.2×10=2,a=5m/s(2分) =0.1   将a=5m/s2代入即可解得B=0.5T(2分) (3)由于Q= | Wf |+|WA | =μmgs+FA s s= at2=×5×62m =90m | Wf |=μmgs=0.5 ×0.2×10×90 J=90 J。 FA= 0.1t、s=at2、FA= 0.1 则 FA-s的大致图像如图所示,当t=6s时,FA=0.6N, 由此可见, WA<0.6×90J=54 J,所以Q<144 J。 该同学的说法是错误的。    (5分) (也可根据功能关系,用Q =WF- mv2求解)
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考点分析:
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 “∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q,B球开始不带电,质量未知。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:

(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?

6ec8aac122bd4f6e(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?

(3)在上述电场中,使小球B也带上负电,电量为q,则从原来位置释放后系统的电势能改变的最大值为多少?

 

 

 

 

 

 

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 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量为2kg,动力系统提供的恒定升力为28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变。

(1)第一次试飞,飞行器飞行8 s 时到达高度64 m。求飞行器所阻力的大小;

(2)第二次试飞,飞行器飞行 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度;

(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。

 

 

 

 

 

 

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 竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U型管,管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示,外界大气压强为75cmHg。现向管中缓慢加入8cm长的水银柱,求:

6ec8aac122bd4f6e(1)未加水银前,右侧被封闭气体的压强多大?

(2)若水银加在左管,封闭气柱的下表面向上移动的距离为多少?

(3)若水银加在右管,封闭气柱的上表面向下移动的距离为多少?

 

 

 

 

 

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 6ec8aac122bd4f6e一般情况下,导体的电阻会随着温度的改变而改变。某实验小组同学研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如右表所示的一组数据:

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(1)请在图(a)的方格纸上用描点法画出电流与电压的关系图线。

(2)实验用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表,电流表,开关及导线若干。请在图(b)中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。

(3)由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而_________(选填“增大”或“减小”;根据实验数据及图线可推测:如果灯两端电压增大到20V(灯未被烧坏),那么通过灯的电流(     )。

(A)一定大于390mA  (B)一定大于350mA

(C)一定大于310mA  (D)一定小于310mA

 

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 6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e图(a)是“DIS向心力实验器”,当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时,受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得,旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据,并直接在坐标系中描出相应的点。得到多组Fω的数据后,连成平滑的曲线,经验证为一个抛物线,改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见右表),得到的抛物线分别如图(b)中的①、②、③所示。

(1)实验中,若挡光片的挡光宽度为Δs,某次挡光片经过光电门时的遮光时间为Δt,则计算机计算角速度ω

的计算式为_________________。

(2)分析比较表格和图像可得到的结论为:

_______________________________________________________________________。

 

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