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如图所示,MN、PQ 是两根足够长的光滑平行的金属导轨,导轨间距离l=0.2m,...

如图所示,MN、PQ 是两根足够长的光滑平行的金属导轨,导轨间距离l=0.2m,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端连接一个阻值 R =0.4Ω 的电阻。整个导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。现有一根质量m=0.01kg 、电阻r=0.1Ω 的金属棒ab垂直于导轨放置,且接触良好,金属棒从静止开始沿导轨下滑,且始终与导轨垂直。g=10m/s2,导轨电阻不计 ,求:

(1)金属棒从静止释放时的加速度大小;

(2)金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值;

(3)金属棒沿导轨匀速下滑时ab两端的电压。

 

(1) (2) (3) 【解析】刚开始下滑时,导体棒不受安培力,只受重力、支持力,由牛顿第二定律可求得加速度,金属棒匀速运动时达到稳定状态,由安培力公式求出安培力,由平衡条件可以求出稳定时的速度;根据欧姆定律求出金属棒沿导轨匀速下滑时ab两端的电压。 【解析】 (1)金属棒在释放的瞬间有 (2)棒在下滑过程中,金属棒受到的安培力大小等于重力沿轨道方向的分力时,金属棒速度最大 (3)设金属棒沿导轨匀速下滑时ab两端的电势差为Uab,则  
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考点分析:
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描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,小灯泡的规格为“3.0V,0.5A”,实验电路如图9所示。现备有下列器材:

A.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)

B.电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)

C.滑动变阻器R1(0~5Ω,3.0A)

D.滑动变阻器R2(0~100Ω,1.25A)

E.电源E(电动势为3.0V,内阻不计)

F.开关S和若干导线

为了调节方便,滑动变阻器应选用____(请填写选项前对应的字母)

②请根据图中的电路,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整的实验电路。(不要改动已连接的导线) 

③测得通过小灯泡的电流与加在它两端的电压数据,如下表所示。

组数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0

0.20

0.50

1.00

1.50

2.00

3.00

I/A

0

0.09

0.21

0.34

0.40

0.46

0.50

 

根据上表中实验数据,在图所示的坐标图上作出该灯泡的IU图线。由图线发现在电流I增大过程中,小灯泡电阻_____________(选填减小”、“不变增大”)。

④由IU图线可知,小灯泡两端电压为2.4V时的实际功率是_________W(结果保留两位有效数字)。

⑤滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为RX,滑动变阻器最大阻值为RP,若在该实验中分别接入滑动变阻器R1R2调整小灯泡两端的电压U,则在额定电压范围内,U 变化的图像可能正确的是___

 

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某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长,如图所示。

①实验中选用的双缝间距为d,双缝到像屏的距离为L,在像屏上得到的干涉图样如图所示,分划板刻线在图中AB位置时,游标卡尺的读数分别为x1x2,则入射的单色光波长的计算表达式为λ=_____

②分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示,则其读数为_________mm;

 

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基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点,发明了指纹识别技术。目前许多国产手机都有指纹解锁功能,常用的指纹识别传感器是电容式传感器,如图所示。指纹的凸起部分叫,凹下部分叫。传感器上有大量面积相同的小极板,当手指贴在传感器上时,这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器,这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值,然后电容器放电,电容值小的电容器放电较快,根据放电快慢的不同,就可以探测到嵴和峪的位置,从而形成指纹图像数据。根据文中信息,下列说法正确的是   (    )

A. 在峪处形成的电容器电容较大

B. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大

C. 在峪处形成的电容器放电较慢

D. 潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响

 

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如图所示,将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间,铝框可以绕竖直轴线OO自由转动。转动磁铁,会发现静止的铝框也会发生转动。下列说法正确的是   (    )

A. 铝框与磁极转动方向相反

B. 铝框始终与磁极转动的一样快

C. 铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的

D. 铝框是因为受到安培力而转动的

 

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通常情况下,空气是不导电的。但是如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正电、负电的微粒所受的相反静电力很大,以至于分子破碎,于是空气中出现了可以自由移动的电荷,空气变成了导体。这个现象叫做空气被击穿。如图所示,两金属板之间的点A、B分别代表某一气体分子破碎后带正电、负电的两个微粒(为了看得清楚,两个点之间的距离做了放大),两金属板之间的距离为1.5cm,在两金属板间加6.0×104V的高电压,两板间就会出现放电现象。下列说法正确的是  (    )

A. M接电源正极,板N接电源负极

B. 两板间匀强电场的场强大小为4×104V/m

C. 分子破碎过程中,分子内部的电势能增大

D. 空气导电时,两极板间电场力对微粒A做负功

 

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