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如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,导轨上端接电阻R,宽度相...

如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,导轨上端接电阻R,宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场,其宽度均为d,Ⅰ和Ⅱ之间相距为h且无磁场。一长度为L、质量为m、电阻为r的导体棒,两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好的接触,导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同,重力加速度为g。求:

(1)导体棒进入区域Ⅰ的瞬间,通过电阻R的电流大小与方向。

(2)导体棒进入区域Ⅰ的过程,电阻R上产生的热量Q.

(3)求导体棒穿过区域Ⅰ所用的时间。

 

(1) ,方向向左; (2) (3) 【解析】(1)设导体棒进入区域Ⅰ瞬间的速度大小为V1, 根据动能定理:mgH=mV12 (1) 由法拉第电磁感应定律:E=BLV (2) 由闭合电路的欧姆定律: (3) 由(1)(2)(3)得: (2)由题意知,导体棒进入区域Ⅱ的速度大小也为V1, 由能量守恒,得:Q总=mg(h+d) 电阻R上产生的热量Q= mg(h+d) (3) 设导体棒穿出区域Ⅰ瞬间的速度大小为V2,从穿出区域Ⅰ到进入区域Ⅱ, V12-V22=2gh,得:V2= 设导体棒进入区域Ⅰ所用的时间为t,根据动量定理: 设向下为正方向:mgt-BLt=mV2-mV1 此过程通过整个回路的电量为: 得:  
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如图所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环固定在大圆环上竖直对称轴的两侧θ=45°的位置上,,一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物,小圆环的大小、绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略。当在两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量M的重物,M恰好在圆心处处于平衡。(重力加速度为g)求:

(1)M与m质量之比。

(2)再将重物M托到绳子的水平中点C处,然后无初速释放重物M,则重物M到达圆心处的速度是多大?

 

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在研究“质量一定,加速度与力的关系”实验中,某同学根据学过的理论设计了如下装置(如图甲):水平桌面上放置了气垫导轨(摩擦可忽略),装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处(挡光片左端与滑块左端对齐)。实验中测出了滑块释放点到光电门(固定)的距离为,挡光片经过光电门的速度为,钩码的质量为。(重力加速度,)

(1)本实验中所挂钩码的质量要满足的条件是______________________

(2)该同学实验测得数据如下:

该同学想用作图法来间接验证加速度和力的关系,他以所挂钩码的质量为横坐标轴,应以_______为纵坐标轴作图。

请根据数据在乙图中做出图像来验证加速度和力的关系

(3)请根据所做图像求出滑块及挡光片的总质量_________ (保留两位有效数字)

 

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测量金属丝的电阻率,要先测出它的电阻(约为10),备用器材如下:

A.电源,电动势3V左右。

B.电流表,量程 0-500mA, 内阻

C.电流表,量程 0-3A , 内阻

D.电压表,量程 0-3V,内阻约 3K

E.电压表,量程 0-15V,内阻约 15K

F.阻值变化范围0-10,额定电流为0.3A的滑动变阻器

H.开关S

(1)为了准确测出电阻,电流表选________, 电压表选__________.

(2)画出测量电路图.

 

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如图所示,质量为M表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上,其倾角为θ,斜面顶端与劲度系数为k自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的下端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中斜面体始终处于静止状态,(重力加速度为g)则下列说法正确的是(           )

A. 物块下滑的过程中弹簧的弹性势能一直增大

B. 物块下滑到速度最大时其重力势能减少

C. 物块下滑过程中,地面对斜面体的摩擦力最大值为

D. 斜面体与地面的摩擦因数

 

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一含有理想变压器的电路如图所示,变压器的匝数比为10:1。电路中三电阻的阻值相同,电流表和电压表都是理想电表。U为正弦式交流电源电压的有效值,其值恒定。当开关闭合时,下列说法正确的是:(       )

A. 电流表的示数增大

B. 电压表的示数增大

C. 电源的输出功率减小

D. R1与R2的功率之比为1:25

 

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