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如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值...

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如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直开良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计。求

(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia与定值电阻中的电流强度Ic之比;

(2)a棒质量ma;   

(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。

 

 

 

 

 

 

 (1)   (2)   (3) 【解析】(1)a棒沿导轨向上运动时,a棒、b棒及电阻R中放入电流分别为Ia、Ib、Ic,有 , , 解得:。 (2)由于a棒在上方滑动过程中机械能守恒,因而a棒在磁场中向上滑动的速度大小v1与在磁场中向下滑动的速度大小v2相等,即,设磁场的磁感应强度为B,导体棒长为L,在磁场中运动时产生的感应电动势为   , 当a棒沿斜面向上运动时, , , 向上匀速运动时,a棒中的电流为,则 , , 由以上各式联立解得:。 (3)由题可知导体棒a沿斜面向上运动时,所受拉力 。
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考点分析:
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 为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板(见教材图1.4-10和图1.4-11)。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.57 s,则滑块的加速度为           cm/s2

 

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 6ec8aac122bd4f6e某质点的v-t图象如图所示,第1s内物体做              ,加速度是     m/s2; 第2s内物体做              ,加速度是     m/s2;第4s内物体做              ,速度变化量是     m/s,而速度变化率是        m/s2

 

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 6ec8aac122bd4f6e如图所示的直线①②③分别表示三个物体做直线运动的v-t图象,从图中可以看出(    )

A.①的加速度最大

B.③的加速度最小

C.在t0时刻三个物体的速度相同

D.在t0时刻三个物体的位移相同

 

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 如图所示,是某质点的v-t图象,它是一条直线,则…………………………(       )

6ec8aac122bd4f6eA.质点在第1s内与第2s内速度方向相同

B.质点在第1s内与第2s内速度方向相反

C.质点在第1s内与第2s内加速度大小相同

D.质点在第1s内与第2s内加速度方向相反

 

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 关于匀变速运动,以下说法中正确的是…………………………………………(      )

A.匀变速运动是指加速度方向保持不变的运动

B.匀变速运动是指加速度大小保持不变的运动

C.匀变速运动是指加速度大小和方向都保持不变的运动

D.匀变速运动的平均加速度和瞬时加速度相等

 

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