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如图所示,相距L=0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,...

如图所示,相距L=0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,导轨处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.abcd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为m=0.5kg、电阻均为R=2Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中cd棒电阻R上产生的热量为1J,已知细线能承受的最大拉力为T=5N,g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.求细绳被拉断时:

(1)ab棒中电流的方向与大小

(2)cd棒的速度大小

(3)cd棒沿导轨下滑的距离

 

(1)电流的方向是从a流向b, I=1A (2)v= 4 m/s (3) 2m 【解析】 (1)cd棒切割,由右手定则可知,ab棒中电流的方向是从a流向b。 细绳被拉断瞬时,对ab棒有: T cos37°=mgsin37°+BIL 解得:I=1A (2)由闭合电路欧姆定律可得BLv=I(R+R) 解得 v= 4 m/s (3) 金属棒cd从静止开始运动直至细绳刚好被拉断的过程中,ab、cd电流相同,电阻相同: 可得Qab= Qcd=1J 在此过程中电路产生的总热量 Q =Qab+ Qcd=2J 由能量守恒得mgs∙sin370=mv2+Q 解得 s = 2m  
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如图所示,在水平面MN的上方存在竖直向下的匀强电场,从空间某点A水平抛出质量为m、带电量为q的带正电粒子,在电场力的作用下经过时间t落到MN上的B点,测得A、B两点间的距离AB=L;若从A点水平抛出时的初速度增大到原来的3倍,则该粒子落到MN上的C点,测得A、C两点间的距离AC=L.不考虑带电粒子的重力和空气阻力,求:

(1)电场强度E的大小;

(2)带电粒子运动到C点时的速度大小.

 

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某同学准备自己动手制作一个欧姆表,可以选择的器材如下:①电池E(电动势和内阻均未知)

②表头G(刻度清晰,但刻度值不清晰,量程Ig未知,内阻未知)

③电压表V(量程为1.5V,内阻Rv=1000Ω

④滑动变阻器R10~10Ω

⑤电阻箱R20~1000Ω

⑥开关一个,理想导线若干

1)为测量表头G的量程,该同学设计了如图甲所示电路。

图中电源即电池E. 闭合开关,调节滑动变阻器R1滑片至中间位置附近某处,并将电阻箱阻值调到40Ω时,表头恰好满偏,此时电压表V的示数为1.5V;将电阻箱阻值调到115Ω,微调滑动变阻器R1滑片位置,使电压表V示数仍为1.5V,发现此时表头G的指针指在如图乙所示位置,由以上数据可得表头G的内阻Rg=______Ω,表头G的量程Ig=_____mA

2)该同学接着用上述器材测量该电池E的电动势和内阻,测量电路如图丙所示,电阻箱R2的阻值始终调节为1000Ω:图丁为测出多组数据后得到的图线(U为电压表V的示数,I为表头G的示数),则根据电路图及图线可以得到被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(结果均保留两位有效数字)

3)该同学用所提供器材中的电池E、表头G及滑动变阻器制作成了一个欧姆表,利用以上(1)、(2)问所测定的数据,可知表头正中央刻度为____Ω.

 

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探究加速度与小车质量和力的关系实验中,某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层轨道水平且表面光滑,两小车前端系上细线,跨过滑轮并悬挂砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上。实验时通过控制装置使两小车同时由静止释放,然后可使它们同时停止运动。

(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与轨道______;实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量____小车的质量(选填远大于”、“远小于等于”)。

(2)本实验通过比较两小车的位移即可比较加速度的大小,这是因为小车的加速度a与时间t、位移x间的关系式为 ______________

 

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如图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为θ,细绳AC呈水平状态。现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90°。在转动的过程中,CA绳中的拉力F1CB绳中的拉力F2的大小发生变化,正确的是:( )

A. F1先变小后变大    B. F1先变大后变小

C. F2逐渐减小    D. F2最后减小到零

 

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如图所示,理想变压器原线圈接一正弦交流电源,副线圈的c端接一个二极管,假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻阻值无穷大。副线圈的b端为中心触头,ab、bc间线圈匝数相等。定值电阻阻值为r ,可变电阻的阻值为R可调,下列说法中正确的是(   )

A. R恒定,当K分别接b、c时,电压表读数之比为1:1

B. R恒定,当K分别接b、c时,电流表读数之比为1:4

C. R恒定,当K分别接b、c时,变压器输出功率之比为1:2

D. Kb时,若Rr ,则可变电阻R消耗功率最大

 

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