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如图,光滑的平行导轨P、Q相距L="1" m,处在同一水平面中,导轨的左端接有如...

如图,光滑的平行导轨PQ相距L="1" m,处在同一水平面中,导轨的左端接有如图所示的电路,其中水平放置的电容器两极板相距d="10" mm,定值电阻说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com,导轨的电阻不计。磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量说明: 满分5 manfen5.com、带电荷量说明: 满分5 manfen5.com的微粒恰好静止不动;当S闭合后,微粒以a="7" m/s2向下做匀加速运动。取g="10" m/s2。求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)金属棒ab运动的速度大小是多大?电阻是多大?

(2)闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率是多大?

 

(1)v="3" m/s,r=2Ω(2)0.18 W 【解析】 试题分析:(1)带电微粒在电容器两极间静止时,受向上的电场力和向下的重力作用而平衡,即  由此式可解出电容器两极板间的电压为 由于微粒带负电,可知上板的电势高。 由于S断开,R1、R2的电压和等于电容器两端电压U1,R3上无电流通过,可知电路中的感应电流即为通过R1、R2的电流I1, 从而ab切割磁感线运动产生的感应电动势为        ① S闭合时,带电微粒向下做匀加速运动,由牛顿第二定律可得 所以有     此时的感应电流为 由闭合电路欧姆定律可得 ② 解①②两式可得E="1.2" V, r="2" Ω 由E=BLv可得 即导体棒ab匀速运动的速度v="3" m/s,电阻r=2Ω (2)S闭合时,通过ab的电流I2="0.15" A,ab所受的安培力为F2=BI2L="0.06" N ab以速度v="3" m/s做匀速运动,所受外力F必与磁场力F2大小相等、方向相反,即 F="0.06" N,方向向右。 可见,外力的功率为   P=Fv="0.06×3" W="0.18" W 考点:本题是电磁感应与电路、电场等知识简单综合.
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考点分析:
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如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架,框架的上端接有一电容量为C的电容器。框架上有一质量为m,长为L的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好无摩擦,棒离地面高度为h。强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直。开始时电容器不带电。自静止起将棒释放,问棒落到地面需要多少时间?说明: 满分5 manfen5.com

 

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据报道,我国最近实施的“双星”计划所发射的卫星中放置一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、电流强度为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e。金属导电过程中,自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U

说明: 满分5 manfen5.com

(1)金属导体前后两个侧面哪个电势较高?

(2)求磁场磁感应强度B的大小。

 

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如图所示,导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其它电阻均可忽略。ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆,杆长为l,质量为m,杆的两端分别与ab cd保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直。现用一恒力F竖直向上拉ef,当ef匀速上升时,其速度的大小为多少?说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图所示,在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,滑行2.4m与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度取g=10m/s2。求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小;

(2)木块B离开桌面时的速度大小;

(3)木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。

 

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质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其x~t (位移-时间) 图象如图所示,试通过计算回答下列问题:

说明: 满分5 manfen5.com

①m2等于多少千克?

②碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?

 

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