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如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面夹...

如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小b方向垂直于斜面向上,ab与cd之间相距为L0金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m,甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处,甲、乙两杆都与导轨垂直。静止释放两杆的同时,在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F,使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动,加速度大小6ec8aac122bd4f6e甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动,然后离开磁场。

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(1 )求每根金属杆的电阻R是多大?

(2 )从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t的变化关系式?并说明F的方向。

(3 )若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W是多少?

 

 (1) 设甲在磁场区域abcd内运动时间为t1,乙从开始运动到ab位置的时间为t2,则 , ,    1分 t1<t2,即甲离开磁场时,乙还没有进入磁场。   1分 设乙进入磁场时的速度为v1,乙中的感应电动势为E1,回路中的电流为I1,则      1分 E1= Bdv1      1分 I1=E1/2R      1分 mgsinθ = BI1d     1分 解得    1分 (2) 从释放金属杆开始计时,设经过时间t,甲的速度为v,甲中的感应电动势为E,回路中的电流为I,外力为F,则 v= at      1分 E= Bdv  1分 I=E/2R     1分 F +mgsinθ-BId = ma    1分 a = 2gsinθ 解得 (0≤t≤)   1分 方向垂直于杆平行于导轨向下。   1分 (3) 甲在磁场中运动过程中,乙没有进入磁场,设甲离开磁场时速度为v0,乙沿导轨运动的距离是x,甲、乙产生的热量相同,设分别为Q1,则     1分     2分 解得 乙在磁场中运动过程中,甲乙产生相同的热量,设分别为Q 2,则 2Q2 = mgLsinθ    2分 根据题意有Q = Q1 + Q2     1分 解得  W = 2Q   1分 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,MN是竖直平面内的1/4圆弧轨道,绝缘光滑,半径R=lm。轨道区域存在E = 4N/C、方向水平向右的匀强电场。长L1=5 m的绝缘粗糖水平轨道NP与圆弧轨道相切于N点。质量6ec8aac122bd4f6e、电荷量6ec8aac122bd4f6e的金属小球a从M点由静止开始沿圆弧轨道下滑,进人NP轨道随线运动,与放在随右端的金属小球b发生正碰,b与a等大,不带电,6ec8aac122bd4f6e,b与a碰后均分电荷量,然后都沿水平放置的A、C板间的中线进入两板之间。已知小球a恰能从C板的右端飞出,速度为6ec8aac122bd4f6e,小球b打在A板的D孔,D孔距板基端6ec8aac122bd4f6e,A,C板间电势差6ec8aac122bd4f6e,A, C板间有匀强磁场,磁感应强度5=0.2T,板间距离d=2m,电场和磁编仅存在于两板之间。g=10m/s2求:

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(1)小球a运动到N点时,轨道对小球的支持力FN多大?

(2 )碰后瞬间,小球a和b的速度分别是多大?

(3 )粗糙绝缘水平面的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e是多大?

 

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如图所示,在一个质量为M的斜面上固定一物块,斜面倾角为6ec8aac122bd4f6e,物块质量为m,当斜面按照以下方式运动时,下列判断不正确的是(    )

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A.若斜面向左匀速移动距离x,斜面对物块的作用力做功(M-m)gx

B.若斜面向上匀速移动距离x,斜面对物块的作用力做功mgx

C.若斜面向左以加速度a移动距离x,斜面对物块的作用力做功max

D.若斜面向下以加速度a移动距离x,物块的机械能减少6ec8aac122bd4f6e 

 

 

 

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如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB直线跟该环的水平直径重合,且管的内径远小于环的半径。AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m,带电量为+q的小球从管中A点由静止释放,小球受到的电场力跟重力相等,则以下说法中正确的是

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A.小球释放后,第一次达到最高点C时恰好对管壁无压力

B.小球释放后,第一次和第二次经过最高点c时对管壁的压力之比为1:3

C.小球释放后,第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5:1

D.小球释放后,第一次回到A点的过程中,在D点出现速度最大值

 

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一台小型发电机产生的电动势随时间变化的规律图像如图甲所示,已知发电机线圈内阻为20.0Ω,现外接一只“100V,125W”的灯泡,如图乙所示,则:

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A.此时刻线圈中感应电流为0

B.通过灯的电流随时间t的变化规律是sin100πt(A)

C.灯泡能正常发光

D.灯泡的实际功率是80w

 

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如图a所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器,得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图b所示,若图像中的坐标值都为已知量,重力加速度为g,则

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A.t1时刻小球具有最大速度

B. t2时刻小球的加速度为零

C.可以计算出小球自由下落的高度

D.小球运动的整个过程中机械能守恒

 

 

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