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如图(a)所示,两条平行导轨固定在同一水平面内,相距为L,在导轨之间右侧的长方形...

如图(a)所示,两条平行导轨固定在同一水平面内,相距为L,在导轨之间右侧的长方形区域内(如图阴影部分)存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。导轨右端固定连接一根光滑的圆柱形金属MN,另一根金属棒PQ则垂直放置在导轨上,用一根轻绳连接棒PQ的中点后跨过棒MN的中点悬挂一物体,两金属棒之间的绳子保持水平,静止释放物体后棒PQ沿粗糙导轨运动的v-t图象如图(b)所示。已知棒PQ和所挂物体的质量均为m。导轨电阻可忽略不计。求:

(1)金属棒PQ进入磁场后所受的安培力的大小;

(2)两金属棒在回路中的总电阻R。

 

(1) (2) 【解析】(1)由图b可知,金属棒PQ进入磁场前做匀加速直线运动,在磁场中一直做匀速直线运动;匀减速阶段,由图象得到加速度为: , 以金属棒PQ和物体为研究对象,根据牛顿第二定律可得:mg-f=2ma; 匀速阶段,mg=f+F安, 即金属棒进入磁场后所受的爱拍立大小为:F安=mg-f=; (2)金属棒在磁场中切割磁感线产生的感应电动势:E=BLv0, ,F安=BIL, 由以上式子得到回路中的总电阻为: . 点睛:对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下物体的平衡问题;另一条是能量,分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键.  
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考点分析:
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如图所示,虚线框内是某个灯光显示组件,内部三个小灯光完全相同,由于发生了故障,被整体拆下后组成图示的实验电路进行检测和数据测定。已知小灯泡的标称值为“2.6V,0.2A”,电池电动势约4V(内阻可忽略),电压表量程04V(内阻约4kΩ),电流表量程0200mA(内阻约2Ω)。

(1)滑动变阻器有两种型号可供选择:R1(0100Ω,2A),R2(010Ω,3A),则应选择_______(填“ R1”或“ R2”);

(2)闭合电键S1,调整滑动触头位置在中间位置附近,结果小灯泡都不亮,电流表没有示数,将电键S2先接a后接b,电压表显示的示数都为2.2V。假设故障是由一个灯泡损坏引起的,那损坏的灯泡一定是_______灯,且该灯已经_______(填“断路”或“短路”)了;

(3)用同一型号的灯泡更换损坏的灯泡后,故障排除,闭合电键S1,调整滑动触头位置,读出电流表的示数I,再将电键S2先接a后接b,先后读出电压表两次的示数U1和U2。然后调整滑动触头处于不同的位置进行重复操作。实验的大部分数据如下表:

(4)利用实验得到的数据描绘一个小灯泡的U-I图线,实验数据描点后如图所示。其中I=100mA处的数据没有测定,但可以根据电路的特点从其它实验数据导出,请导出该数据后将其补充描绘在图中,并描出小灯泡的完整的U-I图线;

(5)分析U-I图线可知,随着电压增大,小灯泡电阻的变化情况是____________________;

(6)由实验测量数据可知,要使该灯光显示组件的功率达到允许的最大值,可以使用一个电动势E=4.00V,内阻r=__________Ω的电池直接连接该组件。(结果保留2位有效数字)

 

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某同学用图(a)所示的实验装置测定重力加速度,其中打点计时器的电源为交流电源,频率为50Hz。打出纸带的一部分如图(b)所示,相邻计数点之间的时间间隔都为t。

(1)本实验除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________(填器材前面的代号)

A.交流电源   B.刻度尺   C.天平(含砝码)

(2)若使用s1和s3两组数据来计算重力加速度,则表达式为g=___________。     

(3)已测得s1=6.60cm,s2=8.15cm,s3=9.72cm,已知当地的重力加速度大小约9.8m/s2,由此可推算出所选相邻计数点之间的时间间隔t=_________s,实验测得的重力加速度为________m/s。(结果保留3位有效数字)

 

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如图,在斜面上方某位置Q固定一带正电的点电荷,A、B、C是斜面上间距相等的三个点,Q、B连线垂直于斜面,在A点无初速度释放一带有恒定电荷的小物块,已知物块沿绝缘的斜面运动到C点时停下。下列说法正确的是(       )

A. 小物块一定带负电

B. 小物块运动过程,电势能可能先增大后减小

C. 小物块运动过程经过B点时的滑动摩擦力最小

D. 小物块从B点运动到C点过程机械能不断减少

 

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“嫦娥三号”在月球表面释放出“玉兔”号月球车开展探测工作,若该月球车在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2,已知地球半径为R1,月球半径为R2,则(    )

A. 地球表面与月球表面的重力加速度之比为

B. 地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

C. 地球与月球的质量之比为

D. 地球与月球的平均密度之比为

 

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如下图,静止的核发生衰变后生成反冲核,两个产物都在垂直于它们的速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法正确的是(    )

A. 衰变方程可表示为

B. 核和粒子的圆周轨道半径之比为1:45

C. 核和粒子的动能之比为1:45

D. 核和粒子在匀强磁场中旋转的方向相反

 

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