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如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L=0.5 m,导轨平面与水平...

如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距L=0.5 m,导轨平面与水平面夹角为θ=30°,导轨上端跨接一阻值为R=0.4 Ω的定值电阻。距导轨顶端MP的距离为d=0.5 mCDCDMP)下方有方向垂直于导轨向上磁感应强度大小为B0=1 T的匀强磁场。现将金属棒从CD处由静止释放。已知金属棒的质量为m=0.2 kg、电阻为r=0.1 Ω,在运动过程中金属棒始终与CD保持平行,且与导轨接触良好。当金属棒沿导轨下滑距离d时(图中EF的位置)速度刚好达到最大。已知重力加速度为g=10 m/s2。试求:

1)金属棒速度达到的最大值vm和从CD下滑到EF的过程中金属棒上产生的焦耳热Q

2)为了使金属棒经EF后回路中不再产生感应电流,可使磁场的磁感应强度B的大小发生变化。试写出磁感应强度B随时间变化的表达式(从金属棒到EF处开始计时)。

 

(1)2 m/s 0.02 J (2) 【解析】(1)当金属棒的合力为零时速度最大,根据闭合电路的欧姆定律得: 根据平衡条件得: 联立解得 由能量守恒定律得,该过程中系统产生的焦耳热为 其中金属棒中产生的焦耳热 (2)由于回路中没有感应电流,所以金属棒将做匀加速运动,经过时间t其位移为 为了使回路中不再产生感应电流,则回路中的磁通量不发生变化 即: 解得:  
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某光敏电阻阻值随光强变化的关系如下表所示:[“光强(E表示光强弱程度的物理量,单位为坎德拉(cd]

光强E/cd

1

2

3

4

5

6

光敏电阻R

36

18

12

9

7.2

6

 

小明为此设计了一个路灯自动控制电路如图1所示,光敏电阻R电阻箱R1和继电器组成了一个简单光控电路,继电器线圈的电阻为r=200 Ω。当线圈中的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=8 V,内阻可以不计,图中的电源接入照明电压。

1)为了达到日出灯熄,日落灯亮的效果,应该把路灯接______端(选填ABCD)。

2)如果要使外界光强达到3 cd时路灯自动熄灭,电阻箱R1接入电路的电阻值应为_______Ω

3)电路连接好后,小明用手挡住光敏电阻,发现电路不工作。为排查电路故障,他用多用电表测量各接点间的电压,则应将图2所示的选择开关旋至_______(选填ABCD)处。小明测得光敏电阻R两端的电压为0,电阻箱R1两端的电压为8 V。由此可知,该电路的故障为_________________________

4)小明排除故障后,电路能顺利工作了。只是发现路灯亮的有点早,为此,他应该将电阻箱R1的阻值适当调_____________(选填)一点。

 

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某实验小组想通过如图1所示的实验装置来探究功与速度变化的关系。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功W的数值,用速度传感器测出每次小车获得的速度v

1)下列关于本实验的说法中正确的是____________

A.本实验需要先平衡摩擦力

B.实验中必须测出小车的质量m

C.实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值

D.每次所用的橡皮筋应该是相同规格,且每次都拉伸到同一位置

2)某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图象如图2所示,图中0~t1内的图线为曲线,t1~t2内的图线为直线。由此可知,该实验中存在的不当之处是_____________

3)同学们纠正不当之处后,先后用一根、两根、三根、四根、五根橡皮筋做实验,通过速度传感器测出小车各次获得的速度,并画出v2W图象如图3所示。测得该图线的斜率为k,由此可以计算出本实验中所用的小车的质量为_________

 

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如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧的左端拴在固定的竖直墙壁上,一质量为m的物块A紧靠着弹簧右端放置,此时弹簧处于原长。物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现用一水平恒力F向左推物块A,当物块向左运动x0到达P点(图中未画出)时速度刚好为零。撤去外力F后物块被弹开,最终停下。下列说法正确的是

A. 弹簧的最大弹性势能为Fx0

B. 物块向右运动的过程中速度先增大后减小

C. 物块刚离开弹簧时的速度为

D. 物块最终所停的位置距P点的距离为

 

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如图所示,在平行板电容器极板间有电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔S1S2,在其右侧有一边长为L的正三角形匀强磁场,磁感应强度为B2方向垂直纸面向里磁场边界ac中点S3与小孔S1S2正对。现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器,其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1S2。粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计。下列说法正确的是

A. v0一定等于

B. 在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足

C. 质量的粒子都能从ac边射出

D. 能打在ac边的所有粒子在磁场B2中运动的时间一定都相同

 

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从国家海洋局获悉,2018年我国将发射3颗海洋卫星,它们将在地球上方约500 km高度的轨道上运行。该轨道经过地球两极上空,所以又称为极轨道(图中虚线所示)。由于该卫星轨道平面绕地球自转轴旋转,且旋转方向和角速度与地球绕太阳公转的方向和角速度相同,则这种卫星轨道叫太阳同步轨道。下列说法中正确的是

A. 海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直

B. 海洋卫星绕地球运动的周期一定小于24 h

C. 海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能

D. 海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比

 

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