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如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成角,轨道下端接有阻值为R的电...

如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成角,轨道下端接有阻值为R的电阻,质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为,现给杆一沿导轨向下的初速度,杆向下运动至速度为零后,再沿导轨平面向上运动达最大速度,然后减速为零,再沿导轨平面向下运动,一直往复运动到静止金属细杆的电阻为r,导轨电阻忽略不计,试求:

1细杆获得初速度的瞬间,通过R的电流大小;

2当杆速度为时,离最初静止位置的距离

3杆由开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q。

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)由;解得: (2)设杆最初静止不动时弹簧伸长x0, 当杆的速度为时杆受力平衡,弹簧伸长, 此时,得. (3)杆最后静止时,杆在初始位置,由能量守恒可得 所以: 考点:考查了导体切割磁感线运动 【名师点睛】本题是导体棒在导轨上滑动的类型,正确分析杆的运动状态,确定其受力情况是关键,并能结合能量守恒分析.  
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考点分析:
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图为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动,不计转动轴及滑环与电刷的摩擦

1推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式

2求线圈从图示位置转动90°时电流表的示数;

3求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

 

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如图所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。

1定值电阻,变阻器的总电阻R分别为多少?

2求出电源的电动势和内阻。

 

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实验室中为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率,完成下列部分步骤:

1用游标为20分度的卡尺测量其长度,如图甲所示,由图可知其长度为______mm。

2用螺旋测微器测其直径,如图乙所示,可知其直径为_______mm;

3用多用电表的电阻档“×10”档按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为_______Ω;

4某同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R;

电压表量程0~4mA,内阻约为50Ω

电压表量程0~10mA,内阻约为30Ω

电压表量程0~3V,内阻约为10kΩ

电压表量程0~15V,内阻约为25kΩ

直流电源E电动势4V,内阻不计

滑动变阻器阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流20A

滑动变阻器阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流05A

开关S,导线若干;

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号。

 

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温度传感器广泛应用于室内空调,电冰箱和微波炉等家电产品中,它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的,如图甲中,电源的电动势E=90V,r=10Ω;G为灵敏电流表,内阻保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示,闭合开关,当R的温度等于20时,电流表示数=2mA,

1电流表G的内阻=_____Ω;

2当电流表的示数=36mA时,热敏电阻R的温度是________

 

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如图甲所示,光滑平行于金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角,MP间接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上,t=0时刻对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上运动,通过电阻R的电荷量q与时间二次方变化关系如图乙所示。则下列关于金属棒克服安培力做功的功率P,加速度a,受到的外力F以及通过金属棒的电流I随时间变化的图像正确的是

 

 

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