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(12分)如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度l=0.4...

(12分)如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上.框架质量m2=0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,框架电阻不计且足够长.电阻R2=0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;

(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1 J,求该过程ab位移x的大小.说明: 满分5 manfen5.com

 

(1)v=6 m/s(2)x=1.1 m 【解析】 试题分析:(1)分析知当框架受到的安培力近似等于其最大静摩擦力时,框架开始运动,即: BIl=μ(m1+m2)g       ①(2分)       ②(2分) 解得:v=6 m/s.(1分) (2)闭合回路中产生的总热量        ③(3分) 由能量守恒,得       ④(3分) 解得:x=1.1 m.(1分) 考点:考查电磁感应与能量问题的结合
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考点分析:
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(8分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示,线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行,当cd边刚进入磁场时,求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)求线框中产生的感应电动势大小;

(2)求cd两点间的电势差大小;

(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.

 

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(12分)如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子,某时刻以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场,粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点.已知OP=l,说明: 满分5 manfen5.com,不计重力,求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)M点与坐标原点的距离;

(2)粒子从P点运动到M点所用的时间.

 

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(10分)在如图所示的xoy平面内(y轴的正方向竖直向上)存在着水平向右的匀强电场,有带正电的小球自坐标原点O沿y轴的正方向竖直向上抛出,它的初动能为5J,不计空气阻力,当它上升到最高点M时,动能为4J.

说明: 满分5 manfen5.com

(1)试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动;

(2)若带电小球落回到x轴上的P点,在图中标出P点的位置,并大致绘出其轨迹;

(3)求带电小球到达P点的动能.

 

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(6分)如图所示,直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源供电电压为110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A,求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)电动机输出的机械功率为多少?(2)电动机线圈的电阻为多大?

 

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(12分)实验题

(1)(2分)如图,螺旋测微器示数为      mm,游标卡尺示数为      mm.

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(2)(1分)某同学在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值,选择开关指在“×100”欧姆档,指针指示位置如图所示,则该电阻的阻值是        Ω;

说明: 满分5 manfen5.com

(3)(9分)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.0Ω)

B.电流表A1(量程为0~3mA,内阻Rg1=10Ω)

C.电流表A2(量程为0~0.6A,内阻Rg2=0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)

E.滑动变阻器R2(0~200Ω,1A)

F.定值电阻R0(990Ω)

G.开关和导线若干

说明: 满分5 manfen5.com

(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的a、b两个实验电路,其中合理的是     图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确进行测量,滑动变阻器应该选     (填写器材前的字母代号)

(2)图乙是该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出I1-I2图像(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图像可得被测电池的电动势E=     V,内阻r=     Ω;(结果保留到小数点后两位)

(3)若将图像的纵坐标改为     ,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为被测电池的电动势。

 

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试题属性

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