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如图,两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内,在D点平滑接触,A、C分别处...

如图,两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内,在D点平滑接触,A、C分别处于FE、HG的沿长线上,ABCD是边长为a的正方形;磁感强度为B的匀强磁场竖直向上;导体棒MN置于导体框上与导体框良好接触,以速度v沿BD方向从B点开始匀速运动,已知线框ABCD及棒MN单位长度的电阻为r,线框EFGH电阻不计。求:

⑴导体棒MN在线框ABCD上运动时,通过MN电流的最大值与最小值;

⑵为维持MN在线框ABCD上的匀速运动,必须给MN施加一水平外力,用F(t)函数表示该力;

⑶导体棒达D点时立即撤去外力,则它还能前进多远(设EF、GH足够长)?

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⑴ ⑵   【解析】⑴设某时刻棒MN交线框于P、S点,令PS长为l,则 此时电动势E = Blv MN左侧电阻    MN右侧电阻 则 故:I=……………………………………………④ 因导线框ABCD关于AC对称,所以通MN的电流大小也具有对称性,所以 当l = 0时,电流最小值 当l = 时,电流最大值 ⑵设MN到达B的时间为t0,则t0=,到达D点用时2t0, 当0≤t≤t0时,由④式得:(其中vt =l ) 代入F=BIl得:F = 当t0≤t≤2t0时,将代入④式得: 代入F=BIl得: ⑶导线框进入矩形磁场后,由牛顿第二定律得:            取任意△t时间有:        
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考点分析:
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如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电荷量q =+3.2×10-19C,初速度v = 3.2×106m/s。不计粒子重力(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

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 (1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;

 (2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;

(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子,速度方向不变穿出金箔进入电场。在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN = 40cm,则此α粒子从金箔上穿出时的速度大小为多少?

 

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质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平,斜面与圆弧轨道在C点相切连接(小物块经过C点时机械能损失不计)。已知圆弧半径R=1.0 m,圆弧对应圆心角6ec8aac122bd4f6e,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。设小物块首次经过C点时为零时刻,在t=0.8s时刻小物块经过D点,小物块与斜面间的滑动摩擦因数为6ec8aac122bd4f6e。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:

    ⑴小物块离开A点的水平初速度vA大小;

    ⑵小物块经过O点时对轨道的压力;

    ⑶斜面上CD间的距离。

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(1)(1)在探究物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动的实验中,利用打出来的纸带可以测出当地的重力加速度。某次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C、D为相邻的五个点,测得OA=5.6mm、OB=15.0mm、OC=28.3mm、OD=45.5mm,打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。

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① 当地的重力加速度g =         m/s2。(结果保留三位有效数字)

② 把①问题中求得的重力加速度与当地重力加速度的标准值比较,发现两者并不相等,除了读数误差外,你认为产生误差的其它原因可能是                (只要求写出一种原因)。

(2)(12分)关于做“测电源电动势和内电阻”的实验

①有同学按图(a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ,由于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多用表的电压档测量bc′间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V),由于只有一根导线内部断开,根据上述现象可推得,这6根导线中哪几根可能内部是断开的?答:_____________(写导线编号)。为了确定哪一根导线的内部是断开的,他至少还要用多用表的电压档再测量几次?答:_____次

6ec8aac122bd4f6e②排除故障后,该同学通过改变滑动变阻器的电阻,测得了6组U、I的数据,根据第1、2、3、4、5和6组的数据,他在U-I图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图(b)所示],由这一图线,可求得电源的电动势E为________V,内电阻r为________Ω。如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U、I数据,那么当他选择哪二组数据求出的E、r值时误差最大?答:________________(写数据组编号如1和2;3和4;5和6) 。

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阴极射线示波管的聚焦电场是由电极Al、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,不计电子的重力,则

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A.电极A1的电势高于电极A2的电势

B.电子在P点处的动能大于在Q点处的动能

C.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度

D.电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功

 

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科学研究表明地球的自转在变慢.四亿年前,地球每年是400天,那时,地球自转的周期为21.5h,科学家们猜想,地球自转变慢的原因主要有两个:一个是潮汐时海水与海岸碰撞、与海底摩擦而使能量变成内能;另一个是由于潮汐的作用,地球把部分自转能量传给了月球,使月球的机械能增加了(不考虑对月球自转的影响),由此可以判断,与四亿年前相比,现在月球绕地球公转的  

A.半径减小        B.周期增大       C. 线速度增大        D.角速度增大

 

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