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如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场.一个正...

如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场.一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.02Ω.开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.取g=10m/s2,求:

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(1)线圈进入磁场过程中产生的电热Q;

(2)线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v;

(3)线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a.

 

(1)线圈进入磁场过程中产生的电热Q为0.50J; (2)线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v为2m/s; (3)线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a为4.1m/s2. 【解析】【解析】 (1)根据能量的转化与守恒:Q=mgd=0.50J (2)线圈从1到2位置自由落体运动,有:v02=2gh 3位置时线圈速度一定最小,而3到4位置线圈是匀变速运动,有: v02﹣v2=2g(d﹣L) 得:v=2m/s (3)2到3位置是减速过程,因此安培力减小,3位置加速度最小, 安培力为:F= 由F﹣mg=ma可知加速度减小,到3位置时加速度最小, 代入解得:a=4.1m/s2 答:(1)线圈进入磁场过程中产生的电热Q为0.50J; (2)线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v为2m/s; (3)线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a为4.1m/s2. 【点评】本题考查分析运动过程和选择解题规律的能力.本题如求线圈ab边穿过磁场过程中产生的电热Q总=2Q1=1J,因为线框穿入与穿出磁场产生热量相等.  
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考点分析:
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如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷满分5 manfen5.com=106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过满分5 manfen5.com×10﹣5s后,电荷以v0=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).求:

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(1)匀强电场的电场强度E.

(2)带电粒子第一次进入磁场时,粒子在其中的运动半径和运动时间各为多少?

(3)图b中t=满分5 manfen5.com×10﹣5s时刻电荷与O点的水平距离.

(4)如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间.

 

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水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

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(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

 

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如图所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置.

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(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将原线圈L1迅速插入副线圈L2中,电流计指针将      偏转.(填“向左”“向右”或“不”)

(2)原线圈L1插入副线圈L2后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将      偏转.(填“向左”“向右”或“不”)

 

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①用电压表、电流表测量电源的电动势和内阻实验.采用的是下列      电路图.

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②某同学将和测得的数值逐一描绘在坐标纸上,再根据这些点分别画出了图线a与b,如图2所示,你认为比较合理的是图线      (填“a”或“b”).

③根据该图线得到电源电动势的大小是      V;内阻是      Ω(结果保留两位小数).

 

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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):

I/(A)

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U(V)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

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(1)在图1中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.

(2)在图2中画出小灯泡的U﹣I曲线.

(3)若将该小灯泡接在电动势是1.5V,内阻是2.0Ω的电池两端,根据图象(要体现在图上)小灯泡的实际功率是      W.(保留2位有效数字)

 

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