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如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=...

如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好.导体棒及导轨的电阻均不计.导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:

1)棒进入磁场前,回路中的电动势E

2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域使电流i与时间t的关系式.

 

(1)0.04V; (2)0.04N,方向水平向左, i=t﹣1 (1s≤t≤1.2s). 【解析】⑴在棒进入磁场前,由于正方形区域abcd内磁场磁感应强度B的变化,使回路中产生感应电动势和感应电流,根据法拉第电磁感应定律可知,在棒进入磁场前回路中的电动势为E==0.04V ⑵当棒进入磁场时,磁场磁感应强度B=0.5T恒定不变,此时由于导体棒做切割磁感线运动,使回路中产生感应电动势和感应电流,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中的电动势为:e=Blv,当棒与bd重合时,切割有效长度l=L,达到最大,即感应电动势也达到最大em=BLv=0.2V>E=0.04V 根据闭合电路欧姆定律可知,回路中的感应电流最大为:im==0.2A 根据安培力大小计算公式可知,棒在运动过程中受到的最大安培力为:Fm=imLB=0.04N 在棒通过三角形abd区域时,切割有效长度l=2v(t-1)(其中,1s≤t≤+1s) 综合上述分析可知,回路中的感应电流为:i==(其中,1s≤t≤+1s) 即:i=t-1(其中,1s≤t≤1.2s)
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考点分析:
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如图所示,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞ab,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央。

①现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;

②继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强。

 

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下列说法正确的是(____________)

A.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能也越来越大

B.气体分子单位时间内与单位面积器壁磁撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关

C.温度相同的氨气和氧气的分子平均动能也相同

D.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是油脂使水的表面张力增大的缘故

E.液体的饱和汽压随温度的升高而增大

 

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如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°,AB边的长度为L,P为垂直于直线BCD的光屏,P屏到C的距离为L.一宽度也为L的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于AB的光带,已知光速为c,求:

(1)棱镜的折射率;

(2)入射的光线照射到玻璃砖沿BC边到射到屏上P点所用的时间。

 

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如图,水平面MN上有物块AB两物体,物块B静止在水平面的最右端N处、质量为mA=1 kg的物块A在距Ns=2.25 m处以v0=5 m/s的水平初速度向右运动、再与B发生碰撞并粘在一起,若B的质量是Ak倍,A、B与水平面和传送带的动摩擦因数都为μ=0.2、物块均可视为质点,取g=l0 m/s2.

(1)求A到达N点与B碰撞前的速度大小;

(2)求碰撞后瞬间AB的速度大小及碰撞过程中产生的内能

 

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在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,用伏安法测出金属丝的电阻R,然后由 算出该金属材料的电阻率。

(1)从图中读出金属丝的直径d= _______mm.

(2) (i)为测金属丝的电阻, 取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:

电压表0~3 V,内阻10 kΩ        ②电压表0~15 V,内阻50 kΩ

③电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω     ④电流表0~3 A,内阻0.01 Ω

⑤滑动变阻器0~10 Ω               ⑥滑动变阻器0~100 Ω

(3)下列说法正确的是_________

A.电压表应选用器材①        

B.电流表应选用器材④

C.实验时通电时间不宜过长    

D.d值只需在金属丝中央测量一次即可

(ii)实验中某同学想尽可能多的采集一些数据,请为该同学设计一个符合本实验的电路图,并画在下面的虚线框内,然后根据电路图完成实物图的连线___________________  。

(iii)请用测得的物理量写出该金属电阻率的表达式:ρ_____________________(所测得的物理量包括:电压表读数U,电流表读数I,金属色直径d,金属丝长度L)

 

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