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如图所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ倾斜放置,其所在平面与水平面间的夹角为θ...

如图所示,足够长的平行金属导轨MNPQ倾斜放置,其所在平面与水平面间的夹角为θ=300,两导轨间距为L,导轨下端分别连着电容为C的电容器和阻值为R的电阻,开关S1S2分别与电阻和电容器相连。一根质量为m、电阻忽略不计的金属棒放在导轨上,金属棒与导轨始终垂直并接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=.一根不可伸长的绝缘轻绳一端栓在金属棒中间,另一端跨过定滑轮与一质量为4m的重物相连,金属棒与定滑轮之间的轻绳始终在两导轨所在平面内且与两导轨平行,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨电阻不计.初始状态用手托住重物使轻绳恰好处于伸长状态,不计滑轮阻力,已知重力加速度为g,试分析:

(1)S1闭合、S2断开,由静止释放重物,求重物的最大速度Vm

(2)S1断开、S2闭合,从静止释放重物开始计时,求重物的速度v随时间t变化的关系式.

 

(1) (2) 【解析】(1)S1闭合,S2断开时,M由静止释放后拉动金属棒沿导轨向上做加速运动,金属棒受到沿导轨向下的安培力作用,设最大速度为,感应电动势为 感应电流 当金属棒速度最大时有: FN=mgcos300 解得: (2) S1断开、S2闭合时,设从释放M开始经时间t金属棒的速度大小为,加速度大小为a,通过金属棒的电流为,金属棒受到的安培力,方向沿导轨向下,设在时间到内流经金属棒的电荷量为, 也是平行板电容器在到内增加的电荷量, 则 设绳中拉力为T,由牛顿第二定律,对金属棒有: 对M有: 解得: 可知重物做初速度为零的匀加速直线运动,  
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如图所示,足够长的光滑水平面与半径为R的四分之一光滑圆弧轨道平滑连接,质量为m的小球A从圆弧最高点M由静止释放,在水平面上与静止的小球B发生弹性正碰。已知重力加速度为g,两小球均可视为质点,试求:

(1)小球A刚好到达圆弧轨道最低点N时,小球对轨道的压力大小;

(2)若要求两球发生二次碰撞,求小球B的质量mB应满足的条件.

 

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某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路,通过控制电键S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×1”“×10”两种倍率。所用器材如下:

A.干电池:电动势E= l.5V,内阻r=1.0Ω

B.电流表 G :满偏电流Ig= 1mA,内阻Rg =150Ω

C.定值电阻R1= 1200Ω

D.电阻箱R2R3:最大阻值都为999. 9Ω

E.电阻箱R4:最大阻值9999Ω

F.电键一个,红、黑表笔各1支,导线若干

(1)该实验小组按图a正确连接好电路。当电键S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=___________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R,则R=_________Ω ,欧姆表的倍率是_________(选填“×1” “×10”)

(2)闭合电键S:

第一步:调节电阻箱R2R3,当R2= _________ΩR3= ________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;

第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图b所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为_____________Ω.

 

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利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO'hhL)。

(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________ 

2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O'Cs,则小球做平抛运动的初速度为v0________ 

3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ,小球落点与点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标,cosθ为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当θ6时,s________m;若悬线长L1.0 m,悬点到木板间的距离________m

 

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如图甲所示平行金属板AB之间距离为6cm,两板间电场强度随时间如图乙规律变化设场强垂直与金属板由A指向B为正,周期 。某带正电的粒子,电荷量为 质量为 ,于某时刻在两板间中点处由静止释放(不计粒子重力,粒子与金属板碰撞后即不再运动)则(     

A. 若粒子于t=0时释放,则一定能运动到B

B. 若粒子于 释放,则一定能运动到B

C. 若粒子于时释放,则一定能运动到A

D. 若粒子于时释放,则一定能运动到A

 

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如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球A、B与轻杆连接,置于圆轨道上,A位于圆心O的正下方,B与O等高。它们由静止释放,最终在水平面上运动。下列说法正确的是 (    )

A. 下滑过程中重力对B做功的功率增加

B. 当B滑到圆轨道最低点时,轨道对B的支持力大小为2mg

C. 下滑过程中B的机械能守恒

D. 整个过程中轻杆对A做的功为

 

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