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(20分) 如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m,导轨平面与水...

(20分)

如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m,导轨平面与水平面夹角为α=30°,导轨上端跨接一定值电阻R=16Ω,导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直且向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=1.0T。一根与导轨等宽的金属棒矿垂直MN、PQ静止放置,且与导轨保持良好接触。金属棒质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω,距导轨底端S1=3.75m。另一根与金属棒ef平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为6ec8aac122bd4f6e,从导轨最低点以速度v0=110m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短),碰后金属棒沿导轨上滑S2=0.2m后再次静止,此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为6ec8aac122bd4f6e,g取10m/s2,求:

   (1)绝缘棒幽与金属棒矿碰前瞬间绝缘棒的速率;

   (2)两棒碰后,安培力对金属棒做的功以及碰后瞬间金属棒的加速度;

   (3)金属棒在导轨上运动的时间。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1) (2); (3) 【解析】(1)(5分)设绝缘体与金属棒碰前的速率为v1,绝缘棒在导轨由最低点向上滑动的过程中,由动能定理                  …………3分                                                                                     …………2分 (2)(9分)设碰后安培力对金属棒做功为W安,由功能关系,安培力做的功W安等于回路中产生的总电热                                                                            …………3分 设金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E,回路中感应电流为I,安培力为F安                                                                                        …………1分                                                                                      …………1分 F安=Bid                                                                                          …………1分 设两棒碰后瞬时金属棒的加速度为a,由牛顿第二定律                                                …………2分                                                                                    …………1分 (3)(6分)设金属棒在导轨上运动时间为t,在此运动过程中,安培力的冲时为I安,沿导轨方向运用动量定理                                      …………2分                                                                                …………1分 由闭合电路欧姆定律                                                      …………1分 由法拉第电磁感应定律                                       …………1分 得                                                                                     …………1分
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考点分析:
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(18分)

如图所示,在绝缘的水平面上,相隔2L的,4B两点固定有两个电量均为Q的正点电荷,G、O、D是AB连线上的三个点,O为连线的中点,CO=OD=6ec8aac122bd4f6e。一质量为m、电量为q的带电物块以初速度v0从c点出发沿AB连线向B运动,运动过程中物块受到大小恒定的阻力作用,但在速度为零时,阻力也为零。当物块运动到O点时,物块的动能为初动能的n倍,到达D点刚好速度为零,然后返回做往复运动,直至最后静止在O点。已知静电力恒量为k,求:

   (1)AB两处的点电荷在c点产生的电场强度的大小;

   (2)物块在运动中受到的阻力的大小;

   (3)带电物块在电场中运动的总路程。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(16分)

       如图所示,在高1.25m的水平桌面上,一质量为2.0kg的物块在10N的水平拉力作用下,  在A处由静止开始向桌面边缘B运动,2s末撤去水平拉力。物块运动到桌面B端后飞出落在水平地面上。已知物块与桌面之间的动摩擦因数μ=0.3,AB之间的距离为6m,不计空气阻力,g=10m/s2。求:

   (1)撤去水平拉力前物块加速度的大小;

   (2)物块离开桌面边缘B点时速度的大小;

   (3)物块落地点距桌面边缘B点的水平距离。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(18分)(1)在物理实验中,把一些微小量的变化进行放大,是常用的物理思想方法。如图所示的四个实验,运用此思想方法的是        (填相应符号)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)一微安电表的满偏电流为500μA,若用一个100Ω的电阻与此电表并联,成为一个量程为1mA的毫安表,此微安表的内阻为       Ω。若将这个毫安表改装成量程为10V的电压表,应       联一个阻值为         Ω的电阻。

(3)“探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系”实验。

①图a所示为实验装置图。图b所示是某次实验得到的一段纸带,记数点A、B、C、D、E间的时问间隔为0.1s,根据纸带可求出小车的加速度大小为       m/s2。(结果保留两位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,进行多次测量.根据实验数据作出了加速  度a随拉力F的变化图线,如图c所示。图中直线没有通过原点,其主要原因是       .

③保持砂和砂桶质量不变,改变小车中砝码质量,进行多次测量,分别得到小车加速度a与质量m及所对应的÷的数据如表中所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

小车速度a/m·s2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小车和砝码质量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

       a.请在坐标纸中画出6ec8aac122bd4f6e图线;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       b.根据作出的6ec8aac122bd4f6e图象可以得到的结论是:

                                                                             

 

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如图所示,一轻质细绳的下端系一质量为m的小球,绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态),松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F,若想求出cosα值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果自的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为   (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.6ec8aac122bd4f6e      B.6ec8aac122bd4f6e

C.6ec8aac122bd4f6e                                           D.6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,在光滑的水平桌面上静止一质量为M的木块。现有AB两颗子弹沿同一轴线,以水平速度vAvB分别从木块两侧同时射入。子弹A、B在木块中嵌入深度分别为SB。已知木块长度为L,SA>SBSA+SB<L,木块始终处于静止。则下列说法中正确的是

                                                                                                                                     (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.入射时,子弹A的速率等于子弹B的速率

B.入射时,子弹-4的动能大于子弹B的动能

C.在子弹运动过程中,子弹A的动量大于子弹B的动量

D.在子弹运动过程中,子弹A受到的摩擦阻力大于子弹B受到的摩擦阻力

 

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