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如图所示,两条平行的水平导轨FN、EQ的间距为L,导轨的左侧与两条竖直固定、半径...

如图所示,两条平行的水平导轨FN、EQ的间距为L,导轨的左侧与两条竖直固定、半径为r的1/4光滑圆弧轨道平滑相接,圆弧轨道的最低点与导轨相切,在导轨左边宽度为dEFHG矩形区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,且在磁场的右边界、垂直导轨放有一金属杆甲,右边界处无磁场。现将一金属杆乙从1/4圆弧轨道的最高点PM处由静止释放,金属杆乙滑出磁场时,与金属杆甲相碰(作用时间极短)并粘连一起,最终它们停在距磁场右边界为d的虚线CD处。已知金属杆甲、乙的质量均为m,接入电路的电阻均为R,它们与导轨间的动摩擦因数均为μ,且它们在运动过程中始终与导轨间垂直且接触良好,导轨的电阻不计,重力加速度大小为g。求:

(1)金属杆乙通过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小N;

(2)整个过程中,感应电流通过金属杆甲所产生的热量Q;

(3)金属杆乙通过磁场所用的时间£。

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)金属杆乙在圆弧轨道上下滑过程中的机械能守恒,有 解得 又 解得 (2)设金属杆乙与金属杆甲相碰前后的速度大小分别为,有: 金属杆甲、乙相碰后: 金属杆乙在磁场中运动的过程中,有 又 解得 (3)金属杆乙通过磁场区域的过程中产生的平均感应电动势为 故平均安培力为 由牛顿定律有: 又 解得  
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如图所示,一传送带与水平面的夹角θ= 300,且以v1=2 m/s的速度沿顺时针方向传动。一小物块以v2=4 m/s的速度从底端滑上传送带,最终又从传送带的底端滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数,传送带足够长,取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)小物块沿传送带向上滑行的时间t

(2)小物块离开传送带时的速度大小v

 

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在“描绘小灯泡的UI曲线”实验申,使用的小灯泡上标有“3V 0.6 W"的字样,其他可供选择的器材有:

(1)在虚线方框中画出实验电路图,并注明所选器材的符号

___________

(2)某同学测量结果如下表所示,请根据表中数据在图甲坐标系中画出小灯泡的UI曲线。____________

(3) 用上述两只小灯泡组成图乙所示的电路。已知电源的电动势为3V、内阻不计,则灯泡a、b消耗的总功率P=____ W(结果保留两位有效数字)。

 

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某物理研究小组利用图甲装置验证机械能守恒定律,在铁架台上安装有一电磁铁(固定不动)和一光电门(可上下移动),电磁铁通电后将钢球吸住,然后断电,钢球自由下落,并通过光电门,计时装置可测出钢球通过光电门的时间。

    (1)用10分度的游标卡尺测量钢球的直径,示数如图乙所示,可知钢球的直径D=____cm。

    (2)多次改变光电门的位置,测量出光电门到电磁铁下端O的距离为h(h》D),并计算出小球经过光电门时的速度v,若空气阻力可以忽略不计,则下列关于v2h的图象可能正确的是________

    (3)钢球通过光电门的平均速度____(选填“大于”或“小于”)钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差_______(选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小。

 

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如图所示,一轻弹簧下端固定在倾角θ= 30°的斜面的底端,斜面固定在水平地面上。物块B放在木箱A的里面,它们(均视为质点)一起从斜面顶端a点由静止开始下滑,到b点接触弹簧,木箱A将弹簧上端压缩至最低点c,此时将物块B迅速拿出,然后木箱A又恰好被弹簧弹回到a点。已知木箱A的质量为m,物块B的质量为3ma、c两点间的距离为L,重力加速度为g。下列说法正确的是

 

A. 若物块B没有被拿出,弹簧也能将它们一起弹回到a

B. A、B一起下滑的过程中,速度最大时的位置一定在b、c之间

C. 弹簧上端在最低点c时,其弹性势能为0. 8mgL

D. 在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中,因摩擦产生的热量为1. 5mgL

 

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如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面,在斜面底端的正上方高度为h处平抛一小球A,同时在斜面底端一物块B以某一初速度沿斜面上滑,当其滑到最高点时恰好与小球A相遇。小球A和物块B均视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,下列判断正确的是

A. 物块B沿斜面上滑的初速度为

B. 小球A下落的高度为

C. 小球A在空中运动的时间为

D. 小球A水平抛出时的速度为

 

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