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(13分)如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有...

13分)如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0=1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。ab为金属杆,其长度为L=0.4m,质量m=0.8kg,电阻r=0.5Ω,金属杆与框架的动摩擦因数μ=0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5J。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s2.求:

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(1)ab杆达到的最大速度v.

(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.

(3)在该过程中通过ab的电荷量.

 

(1) (2)S=2.5m (3) q=2C 【解析】 试题分析:(1)杆ab达到平衡时的速度即为最大速度v,此时杆ab所受安培力为F,则有: mgsinθ-F-μN=0 ① N-mgcosθ=0 ② 总电阻: ③ 杆ab产生的感应电动势为: ④ 通过杆ab的感应电流为: ⑤ 杆ab所受安培力为:F=BIL ⑥ 联立①②③④⑤⑥式解得: ⑦ (2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离为S,由动能定理得: ⑧ 联立⑦⑧式代入数据解之得:S=2.5m ⑨ (3)流过导体棒的电量 又 联立以上各式得: 代入解得q=2C 考点:本题考查导体切割磁感线时的感应电动势;能量守恒定律;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化. 【名师点睛】该题是电磁感应的综合应用,涉及到受力平衡、法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律以及能量的转化与守恒,综合性相对较强,要求的能力也比较高.  
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考点分析:
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10分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速v120km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0.60s.刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.50倍,取重力加速度满分5 manfen5.com。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(结果保留一位小数)

 

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9分)(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻RX的阻值,甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时,将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:先将选择开关换成欧姆挡的“______”档位,将红、黑表笔短接,再进行       ,使指针指在欧姆刻度的“0”处;再次测量电阻RX的阻值时,指针在刻度盘上停留的位置如图所示,则所测量的值为       Ω

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2)为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:

A.电流表(量程15mA,内阻约100Ω

B.电流表(量程0.6A,内阻约0.5Ω

C.电阻箱(最大电阻99.99Ω

D.电阻箱(最大电阻999.9Ω

E.电源(电动势3V,内阻0.8Ω

F.单刀单掷开关2

G.导线若干

乙同学设计的电路图如图所示,现按照如下实验步骤完成实验:

①调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值R1,仅闭合S1,使电流表有较大的偏转且读数为I

②调节电阻箱,保持开关S1闭合,开关S2闭合,再次调节电阻箱的阻值为R2,使电流表读数仍为I

a.根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择       (填器材前字母)

b.根据实验步骤可知,待测电阻Rx=         (用题目所给测量数据表示)。

3)利用以上实验电路,闭合S2调节电阻箱R,可测量出电流表的内阻RA,丙同学通过调节电阻箱R,读出多组RI值,作出了满分5 manfen5.com图像如图11所示。若图像中纵轴截距为1A-1,则电流表内阻RA=       Ω

 

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6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。

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1)实验时,一定要进行的操作是          

A.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力。

C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数。

D.改变钩码的质量,打出几条纸带。

满分5 manfen5.com(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).

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3)以拉力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,测得图线的斜率为k,则小车的质量为           

 

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如图所示,滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点.则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是(取初速度方向为正方向)

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如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,输出交变电流的电动势图象如图乙所示,经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电,如图丙所示,副线圈电路中灯泡的额定功率为22W,现闭合开关,灯泡正常发光.则

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满分5 manfen5.comA.t=0.01s时,穿过线框回路的磁通量为零

B.金属线框的转速为50r/s

C.变压器原线圈中电流表的示数为满分5 manfen5.com

D.灯泡的额定电压为220V

 

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