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如图所示,两根半径r为1m的1/4圆弧轨道间距L也为1m,其顶端a、b与圆心处等...

如图所示,两根半径r1m1/4圆弧轨道间距L也为1m,其顶端ab与圆心处等高轨道光滑且电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于辐向磁场中,圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B,且B=0.5T。将一根长度稍大于L、质量m0.2kg、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放,已知当金属棒到达如图所示的cd位置时,金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角θ60°,金属棒的速度达到最大当金属棒到达轨道底端ef时,对轨道的压力为3Ng=10m/s2,求

(1)当金属棒的速度最大时,流经电阻R的电流大小和方向

(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中,流经电阻R的电量为0.1π,整个回路中的总电阻为多少?

(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中,电阻R上产生的热量为1.2J,则金属棒的电阻R0多大?

 

(1)I=2A,流经R的电流方向为;(2)R总=2.5;(3)R=20, 【解析】(1)金属棒速度最大时,在轨道的切线方向所受的合力为零,则有:mgcosθ=BIL 解得 流经R的电流方向是a→R→b (2)金属棒滑到底端的过程中,穿过回路的磁通量的变化量为: 平均电动势: 平均电流 则流经R的电量: 解得整个回路的总电阻 (3)在轨道最低点,由牛顿第二定律可得:N-mg=m 由能量关系:Q=mgr-mv2 电阻R上的发热量: 解得R=2Ω R0=0.5Ω
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如图甲所示,在距离地面高度为h=0.80m的平台上有一轻质弹簧,其左端固定于竖直挡板上,右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块相接触(不粘连)OA段粗糙且长度等于弹簧原长,其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点,与OA段的动摩擦因数μ=0.50。现对物块施加一个水平向左的外力F,大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x=0.40m到达B点,到达B点时速度为零,随即撤去外力F,物块在弹簧弹力作用下向右运动,从M点离开平台,落到地面上N点,取g=10m/s2,求

(1)弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能。

(2)MN的水平距离。

 

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如图所示,两根长度相同间距为R的直木棍ABCD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个重力为G、半径为R的圆柱工件架于两木棍之间,工件与木棍之间滑动摩擦因数为 (最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力),求

(1)若木棍与水平方向夹角为30°,试分析该工件的运动情况。

(2)若该工件做匀速直线运动,木棍与水平方向夹角为多少?

 

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某实验小组研究两个未知元件XY的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)定值电阻等。

(1)使用多用电表粗测元件X的电阻,选择“×1”欧姆档测量,示数如图所示,读数为________Ω,设计并补全电路图并进行实验_____

(2)连接好电路闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动;依次记录电流及相应的电压根据实验数据作出的U-I图象由图可判断元件________ (填“X”或“Y”)是非线性原件。

(3)该小组还借助XY中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池组的电动势E和内阻r,如图(b)所示,闭合S1S2,电压表读数为3.00V,断开S2,读数为1.00V,利用图(a)可算出E=_______Vr=__________(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)

 

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在探究物体的加速度与所受外力的关系实验中,如图甲所示,在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过定滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m

(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,示数如图乙所示,则宽度d=_________cm

(2)某同学打开气源将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为______________(用题中所给字母表示);

(3)若每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,移动后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,细线端所挂钩码的个数为n,挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,请绘出n-图象____

(4)绘出n-图象后,若图线斜率为k,则测得当地重力加速度为___________(用题中字母表示)

 

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甲图所示为足够大空间内存在水平方向的匀强磁场,在磁场中AB两物块叠在一起置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘,AB接触面粗糙。自t=0时刻起用水平恒力F作用在物块B上,由静止开始做匀加速直线运动。乙、丙两图图象的横轴表示时间,则乙、丙图中纵轴yz可以表示

A. y轴代表A物块加速度大小

B. y轴代表B对地面压力的大小

C. z轴代表A所受洛伦兹力大小

D. z轴代表AB摩擦力的大小

 

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