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如图所示,CEG、DFH是两条足够长的、水平放置的平行金属导轨,导轨间距为L,在...

如图所示,CEGDFH是两条足够长的、水平放置的平行金属导轨,导轨间距为L,在CDFE区域存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨的右端接有一阻值为R的电阻,左端与光滑弯曲轨道MCND平滑连接。现将一阻值为R,质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰停在磁场的右边界EF处。金属导轨电阻不计,EF左侧导轨光滑,右侧导轨粗糙,与导体棒间动摩擦因数为μ。建立原点位于磁场左边界CD、方向沿导轨向右的坐标轴x,已知导体棒在有界磁场中运动的速度随位移均匀变化,即满足关系式:v0为导体棒进入有界磁场的初速度。求:

(1)有界磁场区域的宽度d

(2)导体棒运动到加速度a

(3)若导体棒从弯曲轨道上4h高处由静止释放,则导体棒最终的位置坐标x和这一过程中导体棒上产生的焦耳热Q

 

(1);(2),方向沿x轴负方向;(3) ; 【解析】 (1)导体棒在弯曲轨道上下滑,机械能守恒,有 导体棒由CD到EF,有 (2)导体棒运动到 处 速度为,则 联立上式,得 又 导体棒的加速度 方向沿x轴负方向。 (3)导体棒在弯曲轨道上下滑,有 导体棒运动到EF处,速度为,则 后在粗糙轨道上减速滑行,加速度为 导体棒在有界磁场中运动,速度从减小到,克服安培力做功为 此过程中电阻R上产生的焦耳热为  
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如图(a)所示,斜面底部固定一垂直于斜面的挡板,小物块在斜面上由静止开始下滑,与挡板相碰(碰撞时间极短)后,再返回到斜面上某处速度减为0,此过程中小物块运动的v-t图象如图(b)所示,重力加速度为,不计空气阻力。求:

(1)4.4秒内小物块的位移s

(2)物块和斜面之间的动摩擦因数μ

(3)为求出小物块在4.4秒内损失的机械能,你觉得还需要知道什么物理量,并说明理由。

 

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如图为“用DIS描绘电场的等势线”实验,图中板上自下而上依次铺上白纸、复写纸和导电纸,ab两点处固定两个圆柱形电极,分别与低压直流电源的正负极相连,在两个电极的连线上选取间距大致相等的5个点cdefg,然后用描迹法描出过cdefg的等势线。

(1)甲、乙两探针,应分别与__________传感器的两极相连,且甲探针与正极相连,乙探针与负极相连。若探针甲在d点,探针乙在c点时,传感器示数为负值,则表明电极a连接的是电源的__________极;

(2)某同学实验时电极与电源连接完好,甲、乙两探针与传感器连接完好,却发现传感器始终没示数,可能的原因是__________

(3)在第(1)问的基础上,若甲探针固定在d点不动,当乙探针在图中P点时,传感器示数为正值,可以将乙探针沿__________方向移动(选填“①”、“②”、“③”、“④”),直到传感器示数为__________

 

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图甲为固定在水平桌面深为H内壁光滑的气缸,面积为S的轻质活塞厚度不计,在缸内移动可保持气体质量不变。若经过一段时间发现活塞略微下降,可能的原因是__________;若要把图乙中静止在处的活塞竖直向上缓慢拉出气缸,请对拉力F大小作简要__________。(拉出过程大气压强不变为P0

 

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如图为某简谐横波的图像,实线表示时刻的波形图,虚线表示时刻的波形图。已知该波的波速是8m/s,则:该波的周期是__________s;该波沿__________方向传播。

 

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树叶从高约5m处由静止开始下落,约8s落地。为估算树叶受到的空气阻力和落地速度,某同学经观察、分析将树叶下落过程视为匀速直线运动,这体现了__________的物理方法和思想,主要依据是__________

 

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