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如图甲所示,空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,ab、cd是相互平行的...

 如图甲所示,空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,abcd是相互平行的间距为l的长直导轨,它们处于同一水平面内,左端由金属丝bc相连,MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒,已知MNbc的总电阻为Rabcd的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动,并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图像,已知重力加速度为g

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(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e

(2)已知导体棒发生位移x的过程中bc边上产生的焦耳热为Q,求导体棒的电阻值;

(3)在导体棒发生位移x后轨道变为光滑轨道,此后水平拉力的大小仍保持不变,图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确,若正确请说明理由;若都不正确,请你在图中定性画出你认为正确的图线,并说明理由。(要求:说理过程写出必要的数学表达式)

 

 

 

 

 

 

 【解析】 (1)根据导体棒MN匀速运动可知它受牵引力、安培力和摩擦力f三力平衡,由图像可知拉力大小为F0,安培力大小为,根据牛顿第二定律有:            解得           (3分) (2)根据功能关系可知导体棒MN克服安培力做功将机械能转化为电能,在电路中电能转化为电热,电路中的总电热Q总= (3分)  设导体棒的电阻值为r,根据电阻串联关系可知  解得    (3分) (3)两位同学画的图线都不正确。 设导体棒运动的速度大小为v,产生的感应电动势为E,感应电流为I               解得    根据牛顿第二定律有 分析可知随着导体棒加速,安培力逐渐增大,加速度逐渐减小。当时导体棒将做匀速运动,不再变化。 其变化过程如图所示。
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考点分析:
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 6ec8aac122bd4f6e一质量为m的很小的球,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的。今把小球从O点的正上方离O点的距离为6ec8aac122bd4f6e的O1点以水平的速度6ec8aac122bd4f6e抛出,如图所示。以O点为零势能面,试求:

(1)小球在O1点的机械能为多大?

(2)轻绳刚伸直(绳子突然拉紧会使平行于绳子的速度突变为零)时,绳与竖直方向的夹角θ为多少?

(3)当小球到达O点的正下方时,所受的合外力是多大?

 

 

 

 

 

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 一个如图所示形状、内径均匀的细玻璃管,它的AB和CD两臂竖直放置,BC段呈水平方向,管的AB段和BC段长度分别为40cm和5cm,A端封闭、D端开口与大气相通。用一段长为5cm的水银柱将一部分空气封闭在管内。当管内被封闭空气的温度为27℃时,BC管充满水银,被封闭的空气柱恰与AB管等长。如果空气温度发生变化,管内水银柱将发生移动。设大气压强相当于75cm水银柱产生的压强,则

(1)要管内水银柱进入AB管,则空气温度是降低还是升高?

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(2)要使管内水银柱刚好全部离开BC管进入AB管内并保持稳定时,AB管内空气的温度应是多少? 

 

 

 

 

 

 

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 两个完全相同的物体A、B,质量均为m = 0.8kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示A物体受到水平拉力F作用和B物体不受拉力作用的vt图像,求:

6ec8aac122bd4f6e(1)两物体与地面之间的动摩擦因素μ

(2)物体A所受拉力F的大小;

(3)12s末物体AB之间的距离S

 

 

 

 

 

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 一些材料的电阻随温度的升高而变化。

(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻不计)、电阻箱R串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

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①电流刻度较大处对应的温度刻度_____________;(填“较大”或“较小”)

②若电阻箱阻值R=150Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值为 __________0C。

6ec8aac122bd4f6e(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性。现有一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,并作出了1/R-t的关系如图。已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为0C)为加热器的温度,t0为室温(本题取200C)。当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。加热器接在200V的电源上。

①加热器工作的稳定温度为________0C;

②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时加热器电阻___     _(填“增大”“不变”“减小”),产生的焦耳热的功率___     _散热的功率(填“大于”“等于”,“小于”),温度将下降 ;反之当温度稍低于稳定温度时也控制温度上升,从而保持温度稳定。

 

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 在“DIS研究机械能守恒定律”中,将实验装置中的               传感器接入数据采集器,测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度,求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能和动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认,不必输入。现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度。其实验装置如图所示,接着他点击“开始记录”,同时让摆锤从图中所示位置释放,计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处,如图。

(1)请问该实验中所用传感器的名称是_________传感器。

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(2)请指出该同学实验中的错误之处:①                                                            

                                                            

(3)摆图中计算机记录的数据与真实值相比将      (填“偏大”、“偏小”或“仍准确”)

 

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