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如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置,MA、NB间距L=0...

如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置,MA、NB间距L=0. 4m,AC、BD的延长线相交于E点且AE=BE,E点到AB的距离d=6m,M、N两端与阻值R=2Ω的电阻相连,虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。一根长度也为 L=0.4m、质量m=0.6kg、电阻不计的金属棒,在外力作用下从AB处以初速度v0=2m/s沿导轨水平向右作变加速运动,运动过程中电阻R上消耗的电功率不变,棒与导轨接触良好,求:

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(1)电路中的电流I;

(2)金属棒向右运动d/2过程中通过电阻 R的电量q及克服安培力做的功W;

 

(1)0.4A (2)0.45C;0.36J 【解析】 试题分析:(1)金属棒开始运动时产生的感应电动势: 电路中得电流: (2)金属棒向右运动d/2过程中,产生的感应电动势的平均值: 平均电流: 通过电阻的电量: 解得: 带入数据解得:q=0.45C 金属棒向右运动距离为x时,金属棒接入电路的有效长度为L1,由几何关系可得:,解得: 此时金属棒所受的安培力为: 作出F-x图像,由图像可知运动d/2过程中克服安培力做功为: 考点:法拉第电磁感应定律;安培力;功 【名师定睛】此题考查了法拉第电磁感应定律,安培力以及电量和功的求解;要注意求解电量要用电动势的平均值;由于安培力随距离是线性变化关系,故求解安培力的功时要用安培力的平均值求解。  
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考点分析:
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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

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A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0Ω)

B.电流表A1(量程0~3 mA,内阻 Rg1=10Ω)

C.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻 R  =0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10 A)

E.滑动变阻器 R2(0~200Ω,l A)

F.定值电阻 R0(990Ω)

G.开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的 I1 –I2图线(I1为电流表A的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=________V,内阻r=__________Ω。(结果保留小数点后2位)

(3)若将图线的纵坐标改为满分5 manfen5.com,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义为_________

 

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利用如图实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.

(1)下右图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离 h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得得重锤下落到B点时的速度大小为_________.

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(2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在下图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1,图线Ⅱ的斜率k2.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1和k2表示).

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如图所示,下端封闭,上端开口且内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球,整个装置水平向右做匀速运动,进入方向垂直于纸面向里的匀强磁场,由于外力作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端口飞出,若小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到小球飞出上端口的过程中,下列说法正确的是

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A.小球的机械能守恒                

B.洛伦兹力对小球做正功

C.小球的运动轨迹是抛物线           

D.小球在竖直方向上作匀加速直线运动

 

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转笔(Pen Spinning)是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动,如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识,假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动,下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是

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A.笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由重力提供的

B.笔杆上的点离O点越近的,做圆周运动的向心加速度越小

C.若该同学使用中性笔,笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走

D.若该同学使用的是金属笔杆,且考虑地磁场的影响,金属笔杆两端可能会形成电势差。

 

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极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。如图所示,若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,所用时间为t,已知地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件可知( 

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A.卫星运行的角速度为满分5 manfen5.com  

B.地球的质量为满分5 manfen5.com

C.卫星距地面的高度满分5 manfen5.com

D.卫星运行的线速度为满分5 manfen5.com

 

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