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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...

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a=300导轨上端跨接一定值电阻R=1.6Ω,导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中。金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置,且与导轨保持良好接触,其长刚好也为d、质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω,距导轨底端s1=3.75m另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e,从轨道最低点以速度v0=10m/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,测得此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J己知两棒与导轨间的动摩擦因数均为.说明: 6ec8aac122bd4f6e,g取10m/s2,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 碰后瞬问两棒的速度;

(2) 碰后瞬间金属棒的加速度;

(3) 金属棒在导轨上运动的时间。

 

【解析】 (1)设金属棒碰后的速度为,为金属棒克服安培力做的功 对金属棒碰后的过程,由动能定理:           ①         (2分) 再由功能关系,                         ②           (2分) 得                                                     (1分) 设绝缘棒与金属棒碰前的速度为,对绝缘棒在导轨上滑动过程,由动能定理              ③       (2分) 得                                                    (1分) 设绝缘棒碰后的速度为,选沿导轨向上的方向为正方向, 两棒碰撞过程,由动量守恒定律:          ④          (2分) 得   m/s,负号表示方向沿导轨向下                         (1分) (2) 碰后金属棒切割磁感线产生的感应电动势为,     ⑤      (1分)            回路中的感应电流                         ⑥     (1分)            安培力的大小                             ⑦      (1分)        设金属棒的加速度为a,对金属棒,由牛顿第二定律:                                ⑧     (1分)       联立⑤⑥⑦⑧解出:m/s2,方向沿导轨平面向下              (1分) (3) 设金属棒在导轨上运动时间为t,在此运动过程中,安培力的冲量大小为,沿导轨方向由动量定理:          ⑨    (2分)                                               ⑩   (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) 联立⑨⑩解得:s                     (1分) 【解析】略
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宇骯员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m球(可视为质点)如图所示,当施加给小球一瞬时水平冲量I,刚好能使小球在竖直面内做完整圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R,万有引力常量为G。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小的发射速度为多大?

(2) 轨道半径为2R的环月卫星周期为多大?

 

 

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原地起跳”摸高"是体育课中一项活动。小明同学身髙1.72m,体重60kg原地站立时举乎摸高达2.14m在起跳摸商时,他先蹲下,然后开始用力蹬地,经0.4s扣竖直跳起离开地面,他起跳摸高的最大商度达到2.59m不计空气阻力,取g=10m/s2,求:小明蹬地过程中对地的平均蹬力的大小

 

 

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测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

    A 待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ

    B 电流表(量程3.4,内阻约0.01Ω) —块 ,

    C定值电阻(R=3kΩ,额定电流0.5A)    —个

    D 电池组(电动势略小于3V,内阻不计)一组

    E 开关两只

    F 导线荇干

(1) 首先,用多用电表进行粗测:多用电表电阻挡有4个倍率,分别是X1KΩ X100Ω、 x1OΩ、X1Ω。该同学选样倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏角太小(接近左端)为了较准确地进行测量,他又将选择幵关拨到了与x1OΩ郐近的倍率上,若这时刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果是______Ωp

(2) 为了史精确地测出此电压.表内阻,该同学设计了如图所示的牢、乙两实验电路。你认为其中较合理的是_______ (填“甲”或“乙”)电路

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3) 用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是______________

用上述所测各物理量表示电压表内阻,其表达式应为Rv=_______

 

 

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光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量的关系’其中NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d.小车从木板的顶端滑下’光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,应保持M»m,这样做的目的__

(2) 为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测__________

若上述测量的量用x表示,则用这些叙理量计算加速度的表达式为a=__________

(3) 某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像。

组别

1

2

3

4

5

6

7

M/kg

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

0.58

F/N

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

a/m.s-2

0.13

0.17

0.26

0,34

0.43

0.51

0.59

(4) 由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,则产生误差的主要原因是_________

 

 

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如图,a、b是一对水平放置的平行金属板,板间存在着竖直向下的匀强电场。一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中央位置以初速度V沿平行于金属板的方向进入场区,带电粒子进入场区后将向上偏转,并恰好从a板的右边缘处飞出;若撤去电场,在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场,则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转,并恰好从b板的右边缘处飞出。现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间,仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区。带电粒子刚进入场区时,下面的判断中正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.  带电粒子将做匀速直线运动

B.  带电粒子将偏向a板一方做曲线运动

C.  带电粒子将偏向b板一方做曲线运动

D   带电粒子将做勻速圆周运动

 

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