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如图甲所示,宽为L,倾角为θ的平行金属导轨,下端垂直于导轨连接一阻值为R的定值电...

如图甲所示,宽为L,倾角为θ的平行金属导轨,下端垂直于导轨连接一阻值为R的定值电阻,垂直于导轨平面存在匀强磁场B(图中未画出),且该磁场随时间变化的规律如图乙所示,t=0时刻磁感应强度为B0,此时,在导轨上距电阻x1处放置一质量为m,电阻为2R的金属杆,t1时刻前金属杆处于静止状态,当磁场即将减小到B1时,金属杆也即将开始下滑(金属杆所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。求:

1时间内通过定值电阻的电荷量;

2时间内金属杆与导轨间的最大静摩擦力;

3)若金属杆沿导轨下滑后开始做匀速运动,求金属杆下滑过程中电阻R产生的焦耳热。

 

(1) (2) (3) 【解析】试题分析:(1)先由法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出感应电流,再由求解电量; (2)利用平衡状态求解最大静摩擦; (3)先利用平衡状态求解最大速度,再利用功能关系求解热量。 (1)感应电动势,感应电流 通过定值电阻的电荷量 即; (2) 在t1时刻,对杆有,其中 联立可得; (3) 当金属杆达到最大速度时 即此时感应电流与0~t1时间内感应电流大小相等,感应电动势也相等,所以 从开始滑动到达到最大速度的过程 ,其中 电阻R上产生的焦耳热 解得:  
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考点分析:
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如图所示,有两个滑块AB位于光滑水平面上,滑块A的质量为2kg,滑块B的质量为6kg,某时刻给滑块A一个向右的大小为4m/s的初速度,随后与静止的滑块发生碰撞,B左侧连接一个轻质弹簧,则在滑块AB碰撞的过程中,求:

1)轻质弹簧在碰撞过程中的最大弹性势能;

2)碰撞过程中滑块的最大速度。

 

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图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。

(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因_______________________________

(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,再按图丙所示电路制作了一个简易吊秤。电路中电源电动势E15V,内阻约;灵敏毫安表量程为10mA,内阻约5Ω;R是电阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,接通电路完成下列操作。

a.滑环下不吊重物时,调节电阻箱,当电流表为某一合适示数I时,读出电阻箱的读数R1

b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;

c.调节电阻箱,使_______,读出此时电阻箱的读数R2

d.算得图乙直线的斜率k和截距b;

则待测重物的重力G的表达式为G=_____(用以上测得的物理量表示),测得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1R2分别为1052Ω1030Ω,结合乙图信息,可得待测重物的重力G=_____N(结果保留三位有效数字)。

(3)针对小明的设计方案,为了提高测量重量的精度,你认为下列措施可行的是____________

A.将毫安表换成量程不同,内阻更小的毫安表

B.将毫安表换成量程为10μA的微安表

C.将电阻箱换成精度更高的电阻箱

D.适当增大A、B接线柱之间的距离

 

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某兴趣小组为研究一种蜡烛在水中的浮力,设置了如图的实验装置,透明玻璃管中装有水,蜡烛用针固定在管的底部,当拔出细针时,蜡烛能够上浮。为研究蜡烛的运动情况,采用了智能手机的频摄功能,拍摄频率为10Hz. 在实验过程中拍摄了100多张照片,取开始不久某张照片编号为0,然后依次编号,并取出编号为10的倍数的照片,使用照片编辑软件将照片依次排列处理,以照片编号0的位置为起点,测量数据,最后建立坐标系描点作图,纵坐标为位移,横坐标为照片编号,如图所示。

      

通过计算机拟合发现各点连线近似于抛物线,则蜡烛上升的加速度为________m/s2(保留2位有效数字)

已知当地的重力加速度为g,忽略蜡烛运动受到的粘滞力,若要求蜡烛受到的浮力,还需要测量 ______________

 

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如图在匀强电场中,质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线运动,轨迹与竖直方向的夹角为θ则(    )

A. 场强最小值为

B. 小球的电势能可能不变

C. 电场方向可能水平向左

D. 小球的机械能可能减小

 

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如图,abcd是一个质量为m、边长为L的正方形金属线框,从图示位置自由下落,在下落h后进入磁感应强度为B的匀强磁场,恰好做匀速直线运动,该磁场的宽度也为L.在这个磁场的正下方2h+L处还有一个未知的匀强磁场(图中未画出),金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动,那么下列说法正确的是

A. 未知磁场的磁感应强度是    B. 未知磁场的磁感应强度是

C. 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是4mgL    D. 线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是2mgL

 

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