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(18分) 如图所示,间距为L、电阻为零的U形金属竖直轨道,固定放置在磁感应强度...

(18分)

如图所示,间距为L、电阻为零的U形金属竖直轨道,固定放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面里。竖直轨道上部套有一金属条bc,bc的电阻为R,质量为2m,可以在轨道上无摩擦滑动,开始时被卡环卡在竖直轨道上处于静止状态。在bc的正上方高H处,自由落下一质量为m的绝缘物体,物体落到金属条上之前的瞬问,卡环立即释改,两者一起继续下落。设金属条与导轨的摩擦和接触电阻均忽略不计,竖直轨道足够长。求:

   (1)金属条开始下落时的加速度;

   (2)金属条在加速过程中,速度达到v1时,bc对物体m的支持力;

   (3)金属条下落h时,恰好开始做匀速运动,求在这一过程中感应电流产生的热量。

6ec8aac122bd4f6e

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)物块m自由下落与金属条碰撞的速度为 设物体m落到金属条2m上,金属条立即与物体有相同的速度v开始下落, 由m和2m组成的系统相碰过程动量守恒     则 金属条以速度v向下滑动,切割磁感线,产生感应电动势,在闭合电路中有感应电流 则金属条所受安培力为 对于,金属条和物体组成的整体,由牛顿第二定律可得 则金属条开始运动时的加速度为      (8分) (2)当金属条和物体的速度达到v1时,加速度设为,同理可得, 对物体m来说,它受重力mg和支持力N,则有      (4分) (3)金属条和物体一起下滑过程中受安培力和重力,随速度变化,安培力也变化, 做变加速度运动,最终所受重力和安培力相等,加速度也为零,物体将以速度做匀速运动,则有     金属条的最终速度为 下落h的过程中,设金属条克服安培力做功为WA,由动能定理 感应电流产生的热量Q=WA 得:     (6分)
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(16分)如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成6ec8aac122bd4f6e的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C。在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×105C、质量为m=3×10-2kg的小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点。已知AB间距离6ec8aac122bd4f6e,g=10m/s2。求:

  (1)带电小球在B点的速度vB

  (2)带电小球进入电场后滑行最大距离x2

  (3)带电小球从A点滑至C点的时问是多少?

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(18分)(1)某同学用右图表盘所示的多用电表测量部分电子元件。

①用多用电表正确测量了一个约10Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是

2kΩ左右电阻。请选择以下必须的步骤,按操作顺序写出:       

A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指零

B.将红表笔和黑表笔接触

C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.把选择开关旋转到“×100”位置

E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度

F.用表笔接触约2 kΩ左右的电阻并测量

②若测量结果如图1所示,则该电阻的测量值为      

6ec8aac122bd4f6e

③该同学用该多用电表判断一个大容量电容器是否漏电。他选择了“×10k位置。将两枝笔分别接触在电容器的两脚,发现指针有较大的偏转然后又缓慢回到电阻无穷大位置,则该电容是否漏电?     (答“是”或“否”)。

(2)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图2所示,打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图2所示。图3是打出的纸带一段。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C……等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出,如图3所示。滑块下滑的加速度a=     m/s2

②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有           。(填入所选物理量前的字母)

       A.木板的长度L

       B.木板的末端被垫起的高度h

C.木板的质量m1

       D.滑块的质量m2

       E.滑块运动的时问t

③测量②中所选定的物理量需要的实验器材是         

④滑块与木板问的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e=       (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实值相比,测量的动摩擦因数       (填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据:                      

 

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如图所示,甲、乙都是完全相同的闭合正方形导线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是                  (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.落地时甲框的速度比乙框小

B.落地时甲框的速度比乙框大

C.落地时甲乙两框速度相同

D.穿过磁场的过程中甲、乙线框中产生热量相同

 

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如图所示,单摆摆球的质量为m,做简谐运动的周期T,摆球从最大位移A处由静止开始释放,摆球运动到最低点B时的速度为v,则                                                  (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为6ec8aac122bd4f6e

B.摆球从A运动到B的过程中重力的冲量为6ec8aac122bd4f6e

C.摆球运动到B时重力的瞬时功率是6ec8aac122bd4f6e

D.摆球从A运动到B的过程中合力做的功为6ec8aac122bd4f6e

 

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截至2009年7月,统计有1.9万个直径10cm以上的人造物体和太空垃圾绕地球轨道飞行,其中大多数集中在近地轨道。每到太阳活动期,地球大气层的厚度开始增加,使得部分原在太空中的垃圾进入稀薄的大气层,并缓慢逐渐接近地球,此时太空垃圾绕地球依然可以近似看成匀速圆周运动。下列说法中正确的是                         (    )

A.太空垃圾在缓慢下降的过程中,机械能逐渐减小

B.太空垃圾动能逐渐减小

C.太空垃圾的最小周期可能是65分钟

D.太空垃圾环绕地球做匀速圆周的线速度是11.2km/s

 

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