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均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m.将...

manfen5.com 满分网均匀导线制成的单位正方形闭合线框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,线框平面保持在坚直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行.当cd边刚进入磁场时,求:
(1)线框中产生的感应电动势大小;
(2)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.
(1)线框先自由下落,由高度h求得速度v,由E=BLv求解感应电动势的大小. (2)cd两点间的电势差大小等于外电压,等于. (3)若此时线框加速度恰好为零,线框所受的安培力与重力平衡,推导出安培力表达式,由平衡条件求解h. 【解析】 (1)cd边刚进入磁场时,线框速度为:, 感应电动势大小为: (2)此时线框中电流:,cd两点间的电势差: (3)线框所受的安培力为 根据牛屯第二定律mg-F=ma,则a=0 解得下落高度满足 答: (1)线框中产生的感应电动势大小是BL; (2)cd两点间的电势差大小是BL; (3)若此时线框加速度恰好为零,线框下落的高度满足.
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考点分析:
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(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①在实验过程中,下列的说法正确的是:   
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、天平和刻度尺
B.纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中其他条件不变时,选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D.选纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
②按图a所示安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图b所示.图中O点为为打点起始点(速度为零).选取纸带上打出的连续点A、B、C、…,测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=    ,动能的增加量△Ek=    ( 用题中所给字母表示 ).
(2)用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.1Ω和1kΩ,如图所示为所需的器材.
①在方框内画出实验电路图
②把器材连成实验电路,注意两个电表要选用适当量程,并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大.
③一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在图中画出U-I图线.
④根据图线求出电池的电动势E=    V,内阻r=    Ω.
I/A0.120.200.310.320.500.57
U/V1.371.321.241.181.191.05
⑤这位同学对以上实验进行了误差分析.其中正确的是   
A、实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B、实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C、实验测出的电动势小于真实值
D、实验测出的内阻大于真实值.
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如图甲所示,物体受水平推力的作用在粗糙的水平面上做直线运动.通过力的传感器和速度传感器监测到推力F,物体速度V随时间t的变化规律如图乙所示,取g=10m/s2,则( )
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A.物体的质量m=1.0kg
B.物体与水平面间的摩擦因数为0.20
C.第二秒内物体克服摩擦力做的功为2.0J
D.前2S内推力F做功的平均功率为1.5W
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A.方向垂直纸面向里,大小为manfen5.com 满分网
B.方向指向x轴正方向,大小为manfen5.com 满分网
C.方向垂直纸面向里,大小为manfen5.com 满分网
D.方向指向x轴正方向,大小为manfen5.com 满分网
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质量为m的消防队员从一平台上自由落下,下落3m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了0.6m,假设在着地过程中地面对他双脚的平均作用力大小恒定,则消防队员( )
A.着地过程中地面对他双脚的平均作用力等于6 mg
B.着地过程中处于失重状态
C.在空中运动的加速度大于触地后重心下降过程中的加速度
D.在着地过程中地面对他双脚做负功使其动能减小
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水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中,金属棒ab置于粗糙的框架上且接触良好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则( )
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A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力也增大
B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力也不变
C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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