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如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m,导轨平面与水...

如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。(g=10m/s2

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(1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流多大?方向如何?

(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F,求当t=2s时,外力F的大小和方向;

(3)5s后,撤去外力F,金属棒将由静止开始下滑,这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机,在显示器显示的电压达到某一恒定值后,记下该时刻棒的位置,测出该位置与棒初始位置相距2.4m,求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热。

 

(1)0.5A(2)0.75N(3)1.5J 【解析】 试题分析:(1)在0~4s内,由法拉第电磁感应定律:                  (1分) 由闭合电路欧姆定律:                   (2分) 方向由a→b。                                       (1分) (2)当t=2s时,ab棒受到沿斜面向上的安培力                    (1分) 对ab棒受力分析,由平衡条件:                              (1分)  (1分) 方向沿导轨斜面向上。                               (1分) (3)ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势,有: 产生的感应电流                   (1分) 棒下滑至速度稳定时,棒两段电压也恒定,此时ab棒受力平衡,有:                                   (1分) 解得:         (1分) 由动能定理,得                         (1分)   (1分) ∴                  (1分) 考点:考查电磁感应与能量的结合
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考点分析:
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如图所示,电源内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=6Ω,灯L上标有“3V、1.5W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,电流表示数为1A,灯L恰能正常发光。

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(1)求电源的电动势;

(2)求当P移到最左端时,电流表的示数;

(3)当滑动阻器的Pb段电阻多大时,变阻器R3上消耗的功率最大?最大值多大?

 

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如图所示,在同一水平面的两导轨相互平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,一根质量为0.9kg的金属棒垂直导轨方向放置。导轨间距为0.5m。当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀速运动;当金属棒中的电流增加到8A时金属棒能获得2m/s2的加速度,

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求:(1)磁场的磁感应强度B。

(2)导棒与水平导轨间的滑动摩擦系数μ。

 

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现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些)。备用的仪器有:直流电源(12V)、电流表、电压表、滑动变阻器(0~10Ω)、电键、导线若干。

(1)在方框中画出实验电路图。

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(2)如图所示是Rx的伏安特性曲线。从图中可看出,当电流超过某一数值后,其电阻迅速________(填“增大”或“减小”);

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(3)若Rx与标有“6V,9W”的灯泡串联后,接入直流电源两端,灯泡恰能正常发光。则此时该电子器件两端的电压是________V,该直流电源的内阻是________Ω。

 

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在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,得到说明: 满分5 manfen5.com图线如图(b)所示。

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(1)(多选题)在实验中需保持不变的是(       )

A.挡光片的宽度

B.小车的释放位置

C.导轨倾斜的角度

D.光电门的位置

(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线。

 

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(1)用多用电表的欧姆档测量阻值为几十kΩ的电阻Rx,以下给出的是可能的实验操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆档凋零旋钮.把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上.

a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆表的0刻度,断开两表笔

b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔

c.旋转S使其尖端对准欧姆档×1k

d.旋转S使其尖端对准欧姆档×100

e.旋转S使其尖端对准交流电压档×500V,并拔出两表笔                    

根据右图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为       Ω.

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(2)(多选题)下述关于多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是

A.测量电阻时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拔至倍率较小的档位,重新调零后测量

B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果

C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开

D.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零

 

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