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(14分)如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为...

(14分)如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上.电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上,甲金属杆恰好处在磁场的上边界处,甲、乙相距也为l.在静止释放两金属杆的同时,对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力,使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a=gsinθ做匀加速直线运动,金属杆乙进入磁场时立即做匀速运动.

(1)求金属杆的电阻R

(2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中,金属杆乙中所产生的焦耳热为Q,求外力F在此过程中所做的功.

 

(1) (2) 【解析】 试题分析: (1) 在乙尚未进入磁场中的过程中,甲、乙的加速度相同,设乙刚进入磁场时的速度v v2=2ax v= 乙刚进入磁场时,对乙根据平衡条件得 (2)设乙从释放到刚进入磁场过程中做匀加速直线运动所需要的时间为tl l= 设乙从进入磁场过程至刚离开磁场的过程中做匀速直线运动所需要的时间为t2 l=vt2 设乙离开磁场时,甲的速度v′ v′=(gsin)(tl+t2)= 设甲从开始释放至乙离开磁场的过程中的位移为x 根据能量转化和守恒定律得: 考点:本题考查了匀变速直线运动规律公式、力的平衡条件、能量守恒定律的综合应用。  
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考点分析:
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如图所示,在xOy直角坐标系中,第象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后,从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场中偏转并击中x轴上的C点.已知OAOCd.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计)

 

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12分)如图所示,传送带长6 m,与水平方向的夹角,以5 m/s的恒定速度向上运动。一个质量为2 kg的物块(可视为质点),沿平行于传送带方向以10 m/s的速度滑上传送带,已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=05sin37°=06cos37°=08g=10m/s2

求:

1)物块刚滑上传送带时的加速度大小;

2)物块到达传送带顶端时的速度大小;

3)整个过程中,摩擦力对物块所做的功。

 

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10分)目前我国动车组在广泛使用。假设动车轨道为直线,动车制动时的阻力为重力的01倍。(g=10m/s2

1)如果动车司机发现前方450m处有故障车已经停车,要使动车不发生追尾,则动车运行速度不能超过多少?(不考虑司机的反应时间)

2)如果动车运行的速度为252km/h,当动车司机前方2464m处有故障车已经停车,经反应后制动减速,为了确保列车不发生追尾,问动车司机反应时间不得超过多少?

 

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(7分)欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A.电池组(3 V,内阻1

B.电流表(0~3 A,内阻0.0125

C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125

D.电压表(0~3 V,内阻3 k

E.电压表(0~15 V,内阻15 k

F.滑动变阻器(0~20 ,额定电流1 A)

G.滑动变阻器(0~200 ,额定电流0.3 A)

H.开关、导线

(1)上述器材中应选用的是______________;(填写各器材的字母代号)

(2)实验电路应采用电流表______________接法;(填

(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A范围内改变请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线电阻Rx的电路原理图.

 

 

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1)下图螺旋测微器的读数为________mm

图中游标卡尺的读数是__   cm

2)用如图实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=" 50g" m2="150g" ,则(结果均保留两位有效数字)

在纸带上打下记数点5时的速度v =                m/s

在打下点“0”到点“5”过程中,系统动能的增量△EK=                  J,系统势能的减少量△EP =    J(计算时g10 m/s2)。由此得出的结论:___              ____

若某同学作出v2/2—h图像如图,则当地的重力加速度g =    m/s2

 

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