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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m。导轨平面...

如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m。导轨平面与水平面成q=37°角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直且保持良好接触,它们间的动摩擦因数为0.25。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

2.当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;

3.在上问中,若R=2 W,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。

 

1.4 m/s2 2.10 m/s 3.0.4 T,磁场方向垂直导轨平面向上 【解析】(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律 mg sin q-mmg cosq=ma,可得:a=10´(0.6-0.25´0.8)m/s2=4 m/s2, (2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒沿导轨方向受力平衡 mg sin q-mmg cosq-F=0,将上式代入即得F=ma=0.2´4 N=0.8 N, 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率P=Fv,所以 v==m/s=10 m/s, (3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁感应强度为B, I=,P=I2R,可解得:B==T=0.4 T,磁场方向垂直导轨平面向上
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考点分析:
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如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。试求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.两金属板间所加电压U的大小;

2.匀强磁场的磁感应强度B的大小;

3.在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹,并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向。

 

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如图所示的电路中,电源的电动势E=12V,内阻未知,R1=8Ω,R2=1.5Ω,L为规格“3V,3W”的灯泡,开关S断开时,灯泡恰好正常发光。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求:

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1.灯泡的额定电流和和灯丝电阻;

2.电源的内阻;

3.开关S闭合时,灯泡实际消耗的功率。

 

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据新华社2010年12月14日报道。美国海军近日在弗吉尼亚州境内,成功试射了该国最新研制的电磁炮,其发射速度达5倍音速,射程则远达200公里。“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨M、N长s=5m,宽L=1m,电阻不计。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=25T。“电磁炮”总质量m=0.1kg,其中加速导体棒a、b的电阻R = 0. 4Ω。可控电源的内阻r=0.6Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时,电源为导体棒a、b提供的电流是400A。求:这次试验中“电磁炮”发射的速度。

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如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成600角,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

1. 电荷由A 移到B的过程中,电场力所做的功WAB

2.A、B两点间的电势差UAB

3.该匀强电场的电场强度E.

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

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A.待测的干电池(电动势约为1. 5 V,内电阻小于1. 0Ω)

B.电流表G(满偏电流3 mA,内阻Rg=10Ω)

C.电流表A(0~0. 6 A,内阻0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10 A)

E..滑动变阻器R2(0~200Ω,l A)

F.定值电阻R0 (990Ω)

G.开关和导线若干

1.某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、 (b)两个参考实验电路,其中合理的是    图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选     (填写器材前的字母代号)

2.图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得被测电池的电动势E=    V,内阻r=        Ω。

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