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如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为1m,电阻不计。导轨...

如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为1m,电阻不计。导轨所在的平面与磁感应强度B为1T的匀强磁场垂直。质量m=0.2 kg、电阻r=1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨并与其保持光滑接触,导轨的上端有阻值为R=3Ω的灯泡。金属杆从静止下落,当下落高度为h=4m后灯泡保持正常发光。重力加速度为g=10m/s2。求:

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(1)灯泡的额定功率;

(2)金属杆从静止下落4m的过程中通过灯泡的电荷量;

(3)金属杆从静止下落4m的过程中灯泡所消耗的电能.

 

(1)12 W(2)1 C(3)1.2 J 【解析】 试题分析:(1)灯泡保持正常发光时,金属杆做匀速运动mg=BIL(1分) 得灯泡正常发光时的电流I=(1分) 则额定功率P=I2P=12 W (2分) (2)平均电动势=,平均电流 (1分) 则电荷量q=Δt==1 C (2分) (3)E=I(R+r)=BLv (1分) 得金属杆匀速时的速度为v=8 m/s (1分) 由能量守恒有:mgh=mv2+W电 (1分) 得回路中消耗的总的电能W电=1.6 J (1分) 则灯泡所消耗的电能WR=W电=1.2 J (1分) 考点:考查了导体切割磁感线运动,电功率  
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考点分析:
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真空中存在空间范围足够大的,水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°= 0.6 cos37°= 0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中

(1)小球受到的电场力的大小及方向;

(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量;

 

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美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。

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(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________。

A.油滴质量m        B.两板间的电压U

C.两板间的距离d    D.两板的长度L

(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g)

(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e=__________C。

 

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某同学要测定一电的电动势E和内电阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据.

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(1)该同学设计该实验的原理表达式是__________________(用E、r、I、R表示);

(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω;

(3)该同学根据实验采集到的数据做作出如图丙所示的满分5 manfen5.com图象,则由图象求得,该电的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果均保留两位有效数字)。

 

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螺旋测微器是测量长度的较精密仪器,它的精密螺纹的螺距通常为0.5mm,旋钮上的可动刻度分成50等份,则使用螺旋测微器测量长度时可准确到__________mm。一位同学用此螺旋测微器测量金属导线的直径时,示数如图所示,则该导线的直径为__________mm。

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如图所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ,导轨下端接有电阻R,匀强磁场垂直于斜面向上。质量为m,电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度h,在这过程中

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A.金属棒所受各力的合力所做的功等于零

B.金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R产生的焦耳热之和

C.恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和

D.恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

 

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