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如图所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动,轮上绕有轻质柔软细线,...

如图所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动,轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m,电阻为r的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为Bo的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦,求:

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(1)重物匀速下降的速度v;

(2)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR

(3)若将重物下降h时的时刻记作t=0,速度计为v0,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B怎样随时间t变化(写出B与t的关系式).

 

(1)  (2) (3) 【解析】  试题分析:(1)重物匀速下降时,金属杆匀速上升,回路中产生的感应电动势为:E=B0Lv        则F=B0IL=       对整体有:3mg=mg+FA                 由以上式子解得:      (2)重物从释放到下降h的过程中,由能量关系: 电阻R上的焦耳热:       由以上式子得:   (3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时棒将做匀加速运动 解得:               考点:本题考查法拉第电磁感应定律,安培力公式,受力分析,功能关系,牛顿第二定律,磁通量公式
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考点分析:
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如图a所示,一个电阻值为R=1Ω ,匝数为n=100的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1=12cm . 在线圈中半径为r2=10cm的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图b所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0=10s和B0=3T . 导线的电阻不计。求0至t1=6s的时间内

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(a)

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(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;

(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

 

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如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m,θ=60 0,小球到达A点时的速度 v=4 m/s。(取g =10 m/s2)求:

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(1)小球做平抛运动的初速度v0

(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;

(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

 

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两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R。、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1  的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据分别描绘了如图(b)所示的两条U-I直线,回答下列问题:

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(1)根据甲乙两同学描绘的直线,可知甲同学是根据电压表      (填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得         和           (填写物理量符号及计算结果);乙同学是根据电压表      (填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得      (填写物理量符号及计算结果)

(2)该电路中电流表的读数          (填:“可能”或“不可能”)达到0.6A,理由是                                   

 

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某研究性学习小组利用气垫导轨进行验证机械能守恒定律实验,实验装置如图甲所示。将气垫导轨水平放置,在气垫导轨上相隔一定距离的两点处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定有遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电平,两光电传感器再通过一个或门电路与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象。

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⑴实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,则图乙中的Δt1、Δt2间满足            关系,则说明气垫导轨已经水平。

⑵用游标卡尺测遮光条宽度d ,测量结果如图丙所示,则d =            mm。

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               图丙

(3)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块P与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由如图甲所示位置释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证机械能是否守恒,还应测出                      (写出物理量的名称及符号)。

(4)若上述物理量间满足关系式                ,则表明在滑块和砝码的运动过程中,系统的机械能守恒。

 

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如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断两物块    轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地

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A.速率的变化量相同     B.机械能的变化量不同

C.重力势能的变化量相同 D.重力做功的平均功率相同

 

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