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如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距L=0.2m,导轨左...

如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距L=0.2m,导轨左端接有规格为“0.6V,0.6W”的小灯泡,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面,导体棒ab与导轨垂直并接触良好,在水平拉力作用下沿导轨向右运动.此过程中小灯泡始终正常发光,已知导轨MN、PQ与导体棒的材料相同,每米长度的电阻r=0.5Ω,其余导线电阻不计,导体棒的质量m=0.1kg,导体棒到左端MP的距离为x.

(1)求出导体棒ab的速度v与x的关系式;

(2)在所给坐标中准确画出aMPba回路的电功率P与x的关系图象(不必写出分析过程,只根据所画图象给分);

(3)求出导体棒从x1=0.1m处运动到x2=0.3m处的过程中水平拉力所做的功.

 

(1)v=(5x+3.5)m/s (2)如图所示 (3)0.49J 【解析】试题分析:(1)导体棒接入电路的电阻: 因为灯泡正常发光,由P=UI得电路中电流: 灯泡电阻: ab切割磁场产生感应电动势: 由闭合电路欧姆定律有: 又r=2x•0.5 综合上述各式,代入数据后得:v=(5x+3.5)m/s (2)如图所示 (3)由速度与位移关系v=(5x+3.5)m/s得: 当x1=0.1m时,速度v1=4m/s;x2=0.3m时,速度v2=5m/s. 根据动能定理可得: 其中安培力所做的功: 解得: 考点:导体切割磁感线时的感应电动势、动能定理、闭合电路欧姆定律 【名师点睛】本题主要考查了导体切割磁感线时的感应电动势、动能定理、闭合电路欧姆定律。灯泡正常发光,由P=UI求出电流,由欧姆定律求出灯泡的电阻.ab切割磁场产生感应电动势:E=Blv,根据闭合电路欧姆定律,即可求解v的表达式;由速度的表达式,求出导体棒在x1=0.1m处和x2=0.3m处的速度,根据动能定理求解水平拉力所做的功.  
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考点分析:
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如图所示,光滑水平直导轨上有三个质量均为m的物块A、B、C,物块B、C静止,物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计);让物块A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.那么从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,求.

(1)A、B第一次速度相同时的速度大小;

(2)A、B第二次速度相同时的速度大小;

(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小

 

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如图所示,物体A置于水平桌面上,物体B的重力为6N,物体A、B均处于静止状态,绳OA水平,绳OC与水平方向成370角。(sin370=0.6,cos370=0.8,取g=10m/s2

(1)求绳OC中的拉力的大小;

(2)求物体A受到的摩擦力的大小;

(3)若物体A与水平桌面间的最大静摩擦力为10N,为使物体A、B保持静止状态,则物体B的重力不能超过多大?

 

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利用如图所示的电路测量一个满偏电流为300μA,内阻rg约为100Ω的电流表的内阻值,有如下的主要实验器材可供选择:

A.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)

B.滑动变阻器(阻值范围0~1750Ω)

C.滑动变阻器(阻值范围0~30kΩ)

D.电源(电动势1.5V,内阻0.5Ω)

E.电源(电动势8V,内阻2Ω)

F.电源(电动势12V,内阻3Ω)

(1)为了使测量尽量精确,在上述可供选择的器材中,滑动变阻器R应选用_________,电源E应选用__________。(选填器材前面的字母序号)

(2)实验时要进行的主要步骤有:

A.断开S2,闭合S1

B.调节R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度

C.闭合S2

D.调节R′的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的三分之二

E.记下此时R′的阻值为190Ω

则待测电流表的内阻rg的测量值为_____Ω,该测量值_______比此电流表内阻的真实值。(选填“大于”、“小于”或“等于”)

 

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如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中,下列说法是正确的有:______________

A、斜槽末端的切线要水平,使两球发生对心碰撞

B、同一实验,在重复操作寻找落点时,释放小球的位置可以不同

C、实验中不需要测量时间,也不需要测量桌面的高度

D、实验中需要测量桌面的高度H

E、入射小球m1的质量需要大于被碰小球m2的质量

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复。分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N ,用刻度尺测量出平抛射程OM、ON,用天平测量出两个小球的质量m1、m2 ,若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为:________________

 

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某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能与弹簧伸长量之间的关系.实验步骤如下:

   

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d . 如图乙所示测量值d= ________mm.

(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0

(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为 g,则此弹簧的劲度系数k =_______

(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门组记下遮光条经过的时间△t,则此时重锤下落的速度=________,弹簧此时的弹性势能=_____________(均用题目所给字母符号表示).

(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能EP 与弹簧伸长量△x 之间的关系.

 

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