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磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂...

磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和B2相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0. 4 m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1 kg,电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系数k=0. 08 kg/s。求:

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(1)若金属框达到某一速度时,磁场停止运动,此后某时刻金属框的加速度大小为a=6.0m/s2,则此时金属框的速度v1多大?

(2)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,求此时线框的加速度a′的大小

(3)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,求金属框的最大速度v2为多大?此时装置消耗的功率为多大?

 

(1);(2);(3),。 【解析】 试题分析:(1)磁场不动在安培力和阻力的作用下,金属框做减速运动。金属框的左右两边在方向相反的磁场中,产生的感应电动势方向相同。 感应电动势 感应电流 左右两边受到的安培力都为 根据牛顿第二定律 得此时金属框的速度 (2)根据楞次定律可知金属框与磁场同向运动,感应电动势 感应电流 左右两边受到的安培力都为 根据牛顿第二定律 解得此时金属框的加速度 (3)当金属框有最大速度时做匀速运动,所受合外力为零, 左右两边受到的安培力都为 最大速度 装置消耗的功率分克服阻力做功的功率和电功率两部分 克服阻力做功的功率 电功率 此时装置消耗的功率 考点:电磁感应现象的综合应用  
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考点分析:
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动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐.几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组.假设有一动车组由六节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为m=8×104 kg.其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率分别是P1=2×107 W和P2=1×107 W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢),车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g=10 m/s2)

(1)求该动车组的最大行驶速度;

(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动,求t=10 s时,第一节和第二节车厢之间拉力的值

 

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指针式多用表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:

(1)在使用多用电表测量时,若选择开关拨至“25mA”挡,指针的位置如图(a)所示,则测量结果为_____mA。

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(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电池的电动势为E、内阻为r, R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图(c)所示,则该图像的函数关系式为I=_____________________;

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(3)下列根据图(c)中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是(      

A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大

B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig

C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏

D.测量中,当Rx 的阻值为图(c)中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧

(4)根据图线可知该电池的电动势E=__________.

 

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如图为用拉力传感器和速度传感器探究加速度与物体受力的关系实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率。

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(1)本实验有关的说法正确的是:(    )

A两速度传感器之间的距离应适当远些

B要调整长木板的倾斜角度,平衡小车受到的摩擦力

C应先释放小车,再接通速度传感器的电源

D改变所挂钩码的数量时,要使所挂钩码的质量远小于小车质量

E不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量

(2)某同学在右表中记录了实验测得的几组数据,满分5 manfen5.com是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式为a =        ,表中第3次实验缺失的数据是_______m/s2(结果保留三位有效数字);

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(3)表中a与F并不成正比,这是由于­­__________(填写平衡摩擦力不足平衡摩擦力过度)造成的

 

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如图所示,正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点一个带正电的粒子(重力忽略不计)若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是

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A.该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场

B.若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t0

C.若该带电粒子从bc边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是满分5 manfen5.com

D.若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是满分5 manfen5.com

 

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竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的满分5 manfen5.com圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成(两段圆弧相切于N点),小球带正电质量为m电荷量为q。已知将小球由M点静止释放后,它刚好能通过P点,不计空气阻力。下列说法正确的是

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A若加竖直向上的匀强电场E(Eq<mg),则小球能通过P点

B若加竖直向下的匀强电场,则小球不能通过P点

C若加垂直纸面向里的匀强磁场,则小球不能通过P点

D若加垂直纸面向外的匀强磁场,则小球不能通过P点

 

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