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如图所示,质量为m的足够长的“[”金属导轨abcd放在倾角为θ的光滑绝缘斜面上,...

如图所示,质量为m的足够长的“[”金属导轨abcd放在倾角为θ的光滑绝缘斜面上,bc段电阻为R,其余段电阻不计。另一电阻为R、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PbcQ构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于斜面的光滑立柱。导轨bc段长为L,以ef为界,其左侧匀强磁场垂直斜面向上,右侧匀强磁场方向沿斜面向上,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一沿斜面方向的作用力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动,加速度为a。

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(1)请通过计算证明开始一段时间内PQ中的电流随时间均匀增大。

(2)求在电流随时间均匀增大的时间内棒PQ横截面内通过的电量q和导轨机械能的变化量△E。

(3)请在F-t图上定性地画出电流随时间均匀增大的过程中作用力F随时间t变化的可能关系图,并写出相应的条件。(以沿斜面向下为正方向)

 

(1)tm=(2)(a–gsinθ)(3)见解析 【解析】 试题分析:(1)I=, 因为是常数,所以I∝t,即电流随时间均匀增大。 当PQ受到的安培力大于mgcosθ时,PQ会离开斜面,电路不再闭合,回路中会短时无电流。 FA=BIL = =mgcosθ 即tm= (2)q= ΔE=mv2- mgh =m a tm2(a–gsinθ)= (a–gsinθ) (3)①若≥gsinθ-μgcosθ,则F始终向下,且随时间均匀增大; ②若≤gsinθ-gcosθ,则F始终向上,且随时间均匀减小(tm时F仍向上或为零); ③若gsinθ-gcosθ<<gsinθ-μgcosθ,则F先向上逐渐减小,后向下逐渐增大。 考点:考查了导体切割磁感线运动  
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考点分析:
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物体A的质量为mA,圆环B的质量为mB,通过绳子连结在一起,圆环套在光滑的竖直杆上,开始时连接圆环的绳子处于水平,如图所示,长度l=4m,现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力,取g=10m/s2。求:

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(1)若mA:mB=5:2,则圆环能下降的最大距离hm

(2)若圆环下降h2=3m时的速度大小为4m/s,则两个物体的质量应满足怎样的关系?

(3)mA=mB,请定性说明小环下降过程中速度大小变化的情况及其理由。

 

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如图所示,半径R=0.6m的光滑圆弧轨道BCD与足够长的粗糙轨道DE在D处平滑连接,O为圆弧轨道BCD的圆心,C点为圆弧轨道的最低点,半径OB、OD与OC的夹角分别为53°和37°。将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从B点左侧高为h=0.8m处的A点水平抛出,恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道DE间的动摩擦因数满分5 manfen5.com=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0. 6,cos37°=0.8。求:

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(1)物体水平抛出时的初速度大小v0

(2)物体在轨道DE上运动的路程s。

 

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如图所示,竖直放置的圆柱形气缸内有一质量为m的活塞,可在气缸内作无摩擦滑动,活塞下方封闭一定质量的气体。已知活塞截面积为S,大气压强为p0,气缸内气体的热力学温度为T0,重力加速度为g。求:

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(1)若保持温度不变,在活塞上放一重物,使气缸内气体的体积减小1/3,这时气体的压强和所加重物的质量M。

(2)在加压重物的情况下,要使气缸内的气体恢复到原来体积,应对气体加热,使气体温度升高到多少摄氏度?

 

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某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻,可供选择的器材有:电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器R1(10Ω,2A)、滑动变阻器R2(100Ω,2A)、定值电阻R0为1.5Ω、电键S及导线若干

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(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用        (填“R1”或“R2”)。

(2)本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量,测得数据如下表所示。

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1

2

3

4

5

I/A

0.15

0.20

0.30

0.40

0.50

U/V

1.46

1.45

1.43

1.42

1.39

由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,试分析引起上述情况的原因是_____________

_____________________________________________

(3)为使电压表的示数变化更明显,请将上述器材的连线略加改动,在方框中画出改动后的实验电路图。

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(4)实验中改滑动变阻器的阻值,根据测出数据画出的U-I图线如图所示,则此干电池的内阻r =_____Ω。(保留两位小数)

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为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置:质量为m1的木块A放在足够长的水平桌面上,细绳一端固定在A上,另一端绕过定滑轮悬挂质量为m2的钩码B。开始时细绳伸直,B离地面高度为h,由静止释放后,二者一起移动,B落地后(不反弹)A在水平桌面上继续运动一段距离,最后静止在P点。改变B离地面的初始高度h,测出每次A在桌面上移动的距离s和相应的h,记录的数据如右表。

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(1)请在图的坐标系中描出上述数据对    应的点,并绘出相应的图线;

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(2)若B从离地高度为44cm处由静止释放,则此次A在水平桌面上移动的距离为______cm;

(3)设该图线的斜率为k,则木块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_____________。

(4)若实验中,每次测量h时,测量的都是B物体上端到地面的距离,这样按照上述方法计算出的动摩擦因数与真实值相比是________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)

 

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