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如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距...

如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40Ω。导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,利用电压传感器测得R两端的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

(1)证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;

(2)求第1s末外力F的瞬时功率;

(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J,求金属杆上产生的焦耳热。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)(2)P=F2v2=0.35W(3) Qr=5.0×10-2J 【解析】(1)设路端电压为U,金属杆的运动速度为v,则感应电动势E = BLv, 通过电阻R的电流 电阻R两端的电压U=  由图乙可得  U=kt,k=0.10V/s 解得, 因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动,加速度。 (用其他方法证明也可以) (2)在2s末,速度v2=at=2.0m/s,电动势E=BLv2, 通过金属杆的电流 金属杆受安培力  解得:F安=7.5×10-2N 设2s末外力大小为F2,由牛顿第二定律,   , 解得:F2=1.75×10-2N            故2s末时F的瞬时功率 P=F2v2=0.35W (3) 设回路产生的焦耳热为Q,由能量守恒定律,W =Q+ 解得:Q=0.15J                           电阻R与金属杆的电阻r串联,产生焦耳热与电阻成正比 所以, , 运用合比定理,,而 故在金属杆上产生的焦耳热     解得:Qr=5.0×10-2J
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某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V,输出电功率为100 kW,如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电,这时用户获得的电压和电功率是多少?假如,要求输电线上损失的电功率是输送功率的1.2%,则发电站要安装一个升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220 V供用户使用,不考虑变压器的能量损失,这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少

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在“练习使用示波器”的实验中:

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(1)为观察亮斑在竖直方向上的偏移,应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡,使亮斑位于屏的________,然后,应把“DC-AC”开关置于________位置,以给示波器输入一个直流电压.

(2)为给示波器输入一个Y方向的直流电压(要求电压从零开始逐渐增加),请将图实-10中器材与示波器连成正确的电路.

(3)如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一自左向右

的移动图形,现要使它在水平方向出现一条直线的

方法是(  )

A.逆时针旋转辉度调节旋钮                              

B.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,减小扫描频率

C.调节衰减旋钮

D.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,增大扫描频率

(4)若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图实-11所示的电压,

说明: 6ec8aac122bd4f6e而扫描范围旋钮置于“外X”挡,则此时屏上应出现的情形是图实-12中的(  ) 说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50 cm,摆球直径2.00 cm,然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如下图所示,则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)该摆摆长为___________cm,停表表示读数为___________s.

(2)如果测得的g值偏小,可能的原因是(    )

A.测摆线时摆线拉得过紧

B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,停表过迟按下

D.实验时误将49次全振动数为50次

 

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如图所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220V和10A,已知甲图中原 副线圈匝数比为 100:1,乙图中原副线圈匝数比为1:10,则         (      )

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A.甲图中的电表是电压表,输电电压为22000 V

B.甲图是电流互感器.输电电流是100 A

 C.乙图中的电表是电压表,输电电压为22000 V

 D.乙图是电流互感器,输电电流是100 A

 

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如图,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为U,额定功率为P,变压器为理想变压器,现在四个灯泡都正常发光,则变压器的匝数比n1:n2为,电源电压U1为     (      )

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A.1:2  2U            B.1:2  4 U        

C.2:1  4 U           D.2:1  2 U

 

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