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如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨竖直放置,两折点连线垂直每根导轨所...

如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨竖直放置,两折点连线垂直每根导轨所在竖直面,形成左右两导轨平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,两导轨相距L=0.4 m,电阻不计。质量均为m=0.2 kg,接入导轨间的电阻均为R=0.2 Ω的金属杆abcd与导轨垂直接触形成闭合回路,两金属杆与导轨间的动摩擦因数相同,整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0 T,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时刻,ab杆以初速度v1沿右导轨平面下滑。t=l s时,对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F,使ab开始作匀加速直线运动。cd杆运动的v-t图象如图乙所示,其中第1 s内图线为直线,虚线为t=2 s时图线的切线,与时间轴交于t=3 s。若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好,g10 m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。求:

(1)金属杆与导轨间的动摩擦因数μ

(2)ab杆的初速度v1

(3)若第2 s内力F所做的功为18.1 J,求第2 scd杆所产生的焦耳热

 

(1);(2);(3)。 【解析】试题分析:(1)ab杆沿左侧导轨下滑,根据右手定则可知ab杆中感应电流由a到b,则cd杆中电流由d到c,根据左手定则可知cd杆受到的安培力垂直于右侧导轨向下。 根据v﹣t图象可知,c d杆在第1s内的加速度 对cd杆受力分析,根据牛顿第二定律,有: 安培力 (2)对cd杆:安培力 回路中电流 对ab杆:感应电动势 根据法拉第电磁感应定律 解得:ab杆的初速度 (3)根据v﹣t图象可知,c d杆在第3s内做匀减速运动,加速度 对cd杆受力分析,根据牛顿第二定律,有: 解得安培力 由可得 2s时ab杆的速度 第2s内ab杆做匀加速运动,ab杆的位移 对ab杆,根据动能定理,有: 解得安培力做功 回路中产生的焦耳热 解得:第2s内cd杆所产生的焦耳热 考点:法拉第电磁感应定律的综合应用,牛顿运动定律  
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考点分析:
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如图,质量为mb球静置在水平固定轨道BC的左端C处。质量为2ma球从距水平轨道BC高度为hA处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下。a球滑到C处与b球发生正碰,并与b球粘合在一起沿水平方向飞出,最后落在地面上的D点。已知水平轨道BC距地面的高度为H,重力加速度g。求:

(1)a球与b球碰前瞬间,a球的速度大小;

(2)CD两点之间的水平距离和碰撞过程中损失的机械能。

 

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在“测定2节干电池组成的电池组的电动势和内阻”的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池组(电动势约为3.0 V,内阻小于2.0 Ω)

B.电流表A1(量程为0~3 mA,内阻RA1=10Ω)

C.电流表A2(量程为0~0.6 A,内阻RA2=0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0~50 Ω,允许通过的最大电流为10A)

E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,允许通过的最大电流为1A)

F.定值电阻R0(990 Ω)

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实验电路,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)按照图甲所示的电路进行实验,I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数。记录的5 组实验数据如下:

根据表中的实验数据,在图乙所示的坐标纸上画出I1I2图线。

(3)根据你绘出的I1I2图线,可得被测电池组的电动势E________V,内阻r________Ω。

(所有结果保留两位有效数字)

 

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某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做探究动能定理实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力.

(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是______

A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先放小车,后接通电源

C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好

D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有_____________  _____________

(3)如图为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的AB两点来探究动能定理.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g.图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m.请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来________

 

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如图所示,在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场。磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,ADAC边界的夹角∠DAC=30°,边界AC与边界MN平行,Ⅱ区域宽度为d,长度无限大。质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入。入射速度垂直于AD且垂直于磁场,若入射速度大小为,不计粒子重力,不考虑Ⅰ区磁场右边界,则

A. 粒子距A点0.5d处射入,不会进入Ⅱ区

B. 粒子距A点1.5d处射入,在磁场区域内运动的时间为

C. 粒子在磁场区域内运动的最短时间为

D. MN边界出射粒子的区域长为

 

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如图所示,光滑轨道ABCDBC圆弧,圆弧半径为RCD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接。传送带表面粗糙,以恒定速度v逆时针转动。现将一质量为m的小滑块从轨道上A点由静止释放,AC的竖直高度为H,重力加速度g,则

A. 滑块在传动带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关

B. 小滑块不可能返回A

C. H=4R,滑块经过C点时对轨道压力大小为8mg

D. H=4R,皮带速度,则物块第一次在传送带上滑动过程中,由于摩擦而产生的内能为9mgR

 

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