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如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd 固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点...

如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd 固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、电阻值为2R,杆与ab、cd 保持良好接触。整个装置放在磁感应强度满足B=B0+ky的非匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆由y=0从静止开始做加速度为6ec8aac122bd4f6e的匀加速运动,在金属杆ef上升了h高度的过程中,bc间电阻R产生的焦耳热为Q。重力加速度为6ec8aac122bd4f6e,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:

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(1)导体杆上升高度h过程中拉力做的功;

(2)导体杆上升到h时所受拉力F的大小;

(3)导体杆上升到h过程中通过杆的电量。

 

(1)(2)(3) 【解析】(1)设ef上升到h时,速度为v1。 根据运动学公式得:                     (1分) 根据电路中电阻分布可知,bc间电阻R产生的焦耳热为Q,则金属棒上产生的焦耳热为2Q。                               (1分) 由动能定理得:            (2分) 解得。                         (1分) (2)设导体杆上升到h时拉力F 根据闭合电路的欧姆定律得:        (1分) 杆所受的安培力为:            (1分) 根据牛顿第二定律得:                    (1分) 综上各式得                   (2分) (3)根据闭合电路的欧姆定律  根据电磁感应定律得  通过杆的电量,     (2分) 因为B与y成线性关系,可画出BL-y图像如图所示, 可求得  。    (3分)
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考点分析:
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如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g。求:

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(1)水平外力F的大小;静止时圆槽对小球1的支持力大小;

(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;

(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.

 

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如图(a)所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,有两个质量均为m的小球A、B(可被视为质点),被固定在一根绝缘轻杆的两端,轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O无摩擦转动,小球A、B与轴O间的距离分别为l、2l,其中小球B上带有电量为q的正电荷,小球A不带电。将轻杆转动到水平方向后,无初速释放,若已知6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

求(1)轻杆转动到何位置时,小球A、B的速率达到最大。

  (2)若l=6ec8aac122bd4f6e米,小球A、B的最大速率为多少?

某同学是这样解的:(1)目前轻杆无法平衡,在小球A、B的带动下,开始顺时针转动,当A、B的速度达到最大时,小球B所受的电场力与重力的合力恰与杆平行,如图(b)所示,

所以tanθ=qE/mg=¼¼¼¼,

(2)对从a图位置到b图位置过程用动能定理求出A、B两球的最大速率。

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你认为这位同学的解法是否正确,若正确,请完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。

 

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 使一定质量的理想气体的状态按图中箭头所示的顺序变化,图线BC是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。

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(1)已知气体在状态A的温度TA=300K,问气体在状态B、C和D的温度各是多大?

(2)将上述气体变化过程在V-T中表示出来(图中要标明A、B、C、D四点,并且要画箭头表示变化方向)。

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将两个金属电极锌、铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。现要测量橘子电池(如图所示)的电动势和内阻,四位同学采用不同的方法进行探究。

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(1)甲同学用多用表的直流电压档,选择0~1V量程,直接测铜锌两金属片之间的电压时读数为0.82V;用多用表的欧姆档直接测水果电池的两极,读得此时的读数为3200Ω;甲同学认为该水果电池电动势E=0.82V,     内阻r=3.2kΩ

请指出甲同学测量的主要错误:_________________________________________

(2)乙同学利用伏安法电路并借助DIS实验器材中的电压、电流传感器测水果电池的电动势和内阻,电路如图所示。

 

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下表是乙同学测量该水果电池时记录的数据。

次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.32

0.360

0.44

0.52

0.60

0.68

电流I/mA

0.32

0.30

0.26

0.22

0.18

0.14

请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点作出U随I变化的关系图象。由图象求出水果电池的电动势为      V,内阻为      Ω。

(3)丙同学也想自己测一下水果电池的电动势和内阻,该同学手边只有电流传感器,导线、开关和一只电阻箱(电阻可变范围0­­9999.9Ω),他利用这些器材测出了一系列电流与电阻对应的数据,图像法处理数据时丙同学作出                  变化的关系图象。根据图像的斜率和截距也求出了水果电池的电动势和内阻。

(4)丁同学将四个这样的水果电池串联起来给“2.5V,0.5A”的小灯泡供电,灯泡仍不发光(检查电路无故障)分析灯泡不亮的原因是:                                                      

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在“用单摆测定重力加速度”的实验中,

(1)(多选题)为了减小实验误差,所采取下列措施中正确的是:     (      )

(A)摆线长度L应取线长与摆球半径的和,且在100 cm左右

(B)在摆线上端的悬点处,用铁夹夹牢摆线

(C)应选择密度较大的金属球,牢固且有弹性的细绳

(D)计时起点应在摆球的最高点且应记录不少于30次全振动的时间

(2)某同学选材恰当,操作正确。若直接测出的物理量为:摆线长L,摆球直径d,全振动n次的时间t,由此可计算出当地的重力加速度g=____________。

 

 

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