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相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为...

相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放。

(1)指出在运动过程中ab棒中的电流方向和cd棒受到的安培力方向;

(2)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;

(3)已知在2s内外力F做功40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

(4)判断cd棒将做怎样的运动,求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图像。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)在运动过程中ab棒中的电流方向向左(b→a),cd棒受到的安培力方向垂直于纸面向里。                                           (2分) (2)经过时间t,金属棒ab的速率 此时,回路中的感应电流为    对金属棒ab,由牛顿第二定律得 由以上各式整理得:       (1分) 在图线上取两点: , 代入上式得         B=1.2T             (2分)    (3)在2s末金属棒ab的速率  所发生的位移                      (1分)     由动能定律得             (1分) 又              联立以上方程,解得     (1分) (4) cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时,速度达到最大;后做加速度逐渐增大的减速运动,最后停止运动。 (2分) 当cd棒速度达到最大时,有        又               整理解得 (2分) fcd随时间变化的图像如图(c)所示。 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,在光滑绝缘水平面上有两个带电小球6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,质量分别为3m和m,小球6ec8aac122bd4f6e带正电q,小球6ec8aac122bd4f6e带负电-2q,开始时两小球相距s0,小球6ec8aac122bd4f6e有一个水平向右的初速度v0,小球6ec8aac122bd4f6e的初速度为零,若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零,

(1)试证明:当两小球的速度相同时系统的电势能最大,并求出该最大值;

(2)在两小球的间距仍不小于s0的运动过程中,求出系统的电势能与系统的动能的比值的取值范围。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上,用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面中心重合,已知mA=0.5 kg,L=1.2 m,LAO=0.8 m,a=2.1 m,h=1.25 m,A球的速度大小vA=0.4 m/s,重力加速度g取10 m/s2,求:

(1)绳子上的拉力F以及B球的质量mB

(2)若当绳子与MN平行时突然断开,则经过1.5 s两球的水平距离;

(3)两小球落至地面时,落点间的距离.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:

A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)

B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)

C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)

D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)

E.多用电表

F.开关K1、K2,导线若干

有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:

①首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率,操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是        Ω.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路,你认为其中较合理的电路图是     。其理由是                               

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③在图丁中,根据你选择的电路把实物连接好。

④用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:                 

                                    ;用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV        .

 

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(b)所示.图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:

(1)图(b)的图像中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________(按顺序填写相应图线所对应的文字).

(2)图(a)所示的实验装置中,小球起到_____                        _的作用.

6ec8aac122bd4f6e(3)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论是                              

 

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如图所示,平行板电容器AB两极板水平放置,A在上方,B在下方,现将其和理想二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB 中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.若小球带正电,当A B间距增大时,小球打在N的右侧

B.若小球带正电,当A B间距减小时,小球打在N的左侧

C.若小球带负电,当A B间距减小时,小球可能打在N的右侧

D.若小球带负电,当A B间距增大时,小球可能打在N的左侧

 

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