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如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1m,MNQP所在平...

如图,在金属导轨MNC和PQD中,MN与PQ平行且间距为L=1m,MNQP所在平面与水平面夹角α=370。N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值R=10Ω的电阻。光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角均为θ=530。ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合。ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。金属棒ab和ef质量均为m=0.5kg,长均为L=1m。空间有竖直方向、磁感应强度B=2T的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触,ef棒的阻值R=10Ω,不计所有导轨和ab棒的电阻。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。忽略感应电流产生的磁场。若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v1=1m/s在水平导轨上向右匀速运动,且运动过程中ef棒始终静止。

(1)求金属棒ab运动到x=0.3m处时,经过ab棒的电流大小;

(2)推导金属棒ab从NQ处运动一段距离x过程中拉力Fx的关系式;

(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2=2m/s在水平导轨上向右匀速运动,在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下磁感应强度B的最大值及方向。            满分5 manfen5.com

 

 

(1)0.22A (2) (3)4.79T;磁场方向可竖直向上,也可竖直向下。 【解析】 试题分析:(1)如图,ab棒滑行距离为x时,ab棒在导轨间的棒长 此时,ab棒产生的电动势 流过ab棒的电流 (2)拉力F与x的关系式 代入数据得 (3)流过ef棒的电流 ① ef棒所受安培力 ② 联立①②,解得, ③ 由③式可得,Fx在x=0和B为最大值Bm时有最大值F1。 由题意知,ab棒所受安培力方向必水平向左,ef棒所受安培力方向必水平向右,使F1为最大值的受力分析如图所示,图中fm为最大静摩擦力, 则有: ④ 联立③④,代入数据得, Bm就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小,该磁场方向可竖直向上,也可竖直向下。 考点:法拉第电磁感应定律;物体的平衡 【名师点睛】此题是电磁感应问题的综合题,主要考查法拉第电磁感应定律及能量守恒定律的应用;关键是知道等效长度的确定及分析导体棒的受力情况列出平衡方程。注意立体图向平面图的转化.  
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考点分析:
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如图,轨道CDGH位于竖直平面内,其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点,圆弧段和倾斜段均光滑,在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘,且处于水平向右的匀强电场中。一个可视为质点的带电物块由C处静止释放,经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。已知物块的质量m=8×10-2kg,物块与轨道CD段的动摩擦因数µ=0.25,CD段的长度L=2m,圆弧DG的半径r=0.5m,GH段与水平面的夹角θ=370,不计物块与挡板碰撞时的动能损失。求:

(1)物块第一次到达H点时的速率;

(2)物块在轨道CD段运动的总路程;

(3)物块碰撞挡板时的最小动能。

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如图,有一个在水平面上固定放置的气缸,由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成,a、b、c的横截面积分别为2SS和3S。已知大气压强为p0。两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连,两活塞之间密封有温度为T0的空气,开始时,两活塞静止在图示位置。现对气体加热,使其温度缓慢上升,两活塞缓慢移动,忽略两活塞与圆筒之间的摩擦。求:

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(1)加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力;

(2)气体温度上升到多少时,其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处;

(3)气体温度上到4T0/3时,封闭气体的压强。

 

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如图,滑块a、b的质量均为m=1kg,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h=0.2m,b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动。不计摩擦,a、b可视为质点。

(1)画出当a即将落地前(杆尚未转至水平方向)滑块a、b的受力分析图;

(2)求当a的机械能最小时,地面对b支持力的大小(要有过程分析);

(3)求a落地时速度的大小。

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某同学在测定电源电动势E、内电阻r实验中,用下列器材组装成了一个电路:电压表V1、电压表V2、电流表、滑动变阻器R、小灯泡、电池、电键一个,导线若干。实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小。该同学每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,经多次测量后分别描绘了a、b两条U-I图线,如图所示。

(1)请在方框内画出电路图。

(2)电池的电动势E=______V、内阻r=______Ω。

(3)在U-I坐标中两条图线相交时电池的效率为______。

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如图为一个测温装置,图中C为测温泡,装入水银的U形管B管开口向上,A管通过细玻璃管与测温泡C相通,U形管的下端通过软管相连。测温时,调节B管的高度,使A管中的液面保持在a处,此时根据U形管A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时的大气压为76cmHg,该温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm。

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(1)当测温泡中气体温度升高时,为使A管中的液面保持在a处,则B管应向____(填“上”或“下”)移动;

(2)该测温装置的刻度应刻在      管(填“A”或“B”);

(3)由于天气的原因会导致大气压发生变化,当实际温度为16℃时,该温度计的读数为17℃,则此时大气压为        cmHg。

 

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试题属性

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