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如图所示,水平放置的三条光滑平行金属导轨a,b,c,相距均为d=1m,导轨ac间...

如图所示,水平放置的三条光滑平行金属导轨a,b,c,相距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与导轨始终良好接触.棒的总电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计.在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表.整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,已知施加的水平外力功率恒定,经过t=1s时间棒达到稳定时速度3m/s.试求:

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(1)金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?

(2)金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?

(3)此过程中灯泡产生的热量是多少?

 

(1), (2) (3)   【解析】 试题分析:(1)当时,金属棒速度达到稳定,则 ,联立得, 。 (2)设电压表的读数为U,则有 ,代入数据得 。 (3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为,根据焦耳定律得知: 由功能关系得:,代入数据得。 考点:导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;电功、电功率 【名师点睛】本题其他部分都是常规问题,只有要注意电压表的读数不等于灯泡的电压,而是金属棒上半部分产生的感应电动势与灯泡电压之和。  
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考点分析:
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如图,在xOy平面第一象限内有平行于y轴的匀强   电场和垂直于xOy平面的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x正向的初速度v0进入第一象限,小球恰好做匀速圆周运动,并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。求:

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(1)匀强电场电场强度E的大小和方向;

(2)磁感应强度B的大小和方向;

(3)如果撤去磁场,并且将电场反向,带电小球仍以相同的初速度从A点进入第一象限,求带电小球到达x轴时的坐标.

 

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如图,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回。已知R=0.4 m,l=2.5m,v0=6m/s,物块质量m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=0.4,轨道其它部分摩擦不计。取g=10m/s2

求:

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(1)物块第一次经过圆轨道最高点B时对轨道的压力;

(2)物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动.

 

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近年来全国多地雾霾频发,且有愈演愈烈的趋势,空气质量问题备受关注,在雾霾天气下,能见度下降,机动车行驶速度降低,道路通行效率下降,对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大。如果路上能见度小于200米,应开启机动车的大灯、雾灯、应急灯,将车速控制在60km/h以下,并与同道前车保持50米的车距;当能见度小于100米时,驾驶员将车速控制在40km/h以下,车距控制在100米。已知汽车保持匀速正常行驶时受到地面的阻力为车重的0.1倍,刹车时受到地面的阻力为车重的0.5倍,重力加速度为g=10m/s2(空气阻力忽略不计),则:

(1)若汽车在雾霾天行驶的速度为v=54km/h,则刹车后经过多长时间才会停下来?

(2)若前车因故障停在车道上,当质量为m=1300kg的后车距已经停止的前车为90m时紧急刹车,刚好不与前车相撞,则后车正常行驶时的功率为多大?

 

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某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率,进行如下实验:

①首先用多用电表进行了电阻测量,主要实验步骤如下:

A.把选择开关扳到“×10”的欧姆挡上;

B.把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;

C.把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接,发现这时指针偏转较大;

D.换用“×100”的欧姆挡进行测量,随即记下欧姆数值;

E.把表笔从测试笔插孔中拔出后,将选择开关旋至OFF,把多用电表放回原处上述实验中有二处操作错误:

错误一:______________________________________________.

错误二:______________________________________________.

②分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量,结果如图所示,其读数分别是L=________mm,d=_________mm.

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③为使实验更准确,又采用伏安法进行了电阻测量,右上图两个电路方案中,应选择图___________.用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和②中读取的L、d,计算电阻率的表达式为ρ=_________.

 

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某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图(a)所示的实验装置,用钩码所受重力作为小车所受的拉力,用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度。通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。

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①图线___________是在轨道水平的情况下得到的(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”).

②小车和位移传感器发射部分的总质量为______kg,小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为________N.

 

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