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如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面...

如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T.将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50,当金属棒滑行至cd处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离s=2.0m.已知g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:

(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;

(2)金属棒达到cd处的速度大小;

(3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.

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(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小为2m/s2. (2)金属棒达到cd处的速度大小为2m/s. (3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量为0.10J. 【解析】【解析】 (1)设金属杆的加速度大小为a,则 mgsinθ﹣μmgcosθ=ma a=2.0m/s2 (2)设金属棒达到cd位置时速度大小为v、电流为I,金属棒受力平衡,有 mgsinθ=BIL+μmgcosθ 解得 v=2.0m/s (3)设金属棒从ab运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量为Q,由能量守恒,有 解得 Q=0.10J 答:(1)金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小为2m/s2. (2)金属棒达到cd处的速度大小为2m/s. (3)金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量为0.10J. 【点评】本题综合考查了牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律以及能量守恒定律等,综合性较强,对学生的能力要求较高,是一道好题.  
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考点分析:
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如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05m.电压为10V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.1T,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里.图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为满分5 manfen5.com,方向垂直于纸面向里.一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏向角满分5 manfen5.com,不计离子重力.求:

(1)离子速度v的大小;

(2)离子的比荷满分5 manfen5.com

(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.

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如图所示,在水平面内固定一光滑“U”型导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求:

(1)回路中产生的感应电动势;

(2)R上消耗的电功率;

(3)若在导体棒上施加一外力F,使导体棒保持匀速直线运动,求力F的大小和方向.

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目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体上来说呈电中性)喷入磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压.请你判断:在图示磁极配置的情况下,金属板      (选填“A”或“B”)的电势较高,通过电阻R的电流方向是      (选填“a→b”或“b→a”).

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如图所示,一束电子(电量为e)以速度υ垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是     ,穿透磁场的时间是    

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某同学为了探究老师课上讲的自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图1所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象.

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(1)你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是     

A.线圈电阻偏大

B.小灯泡电阻偏大

C.电源的内阻偏大

D.线圈的自感系数偏大

(2)t1时刻断开开关,断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图象是图2中的     

 

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