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如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为...

如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上.导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内.
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小.

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导体棒受力平衡,可求所达到的恒定速度v2,为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过所受的最大安培力,即导体棒不动时,安培力最大,由受力平衡可求;根据能量守恒、功率关系求解;对导体棒受力分析由牛顿第二定律,且加速度为斜率. 【解析】 (1)有电磁感应定律,得         E=BL(v1-v2)          闭合电路欧姆定律           I=         导体棒所受安培力                       速度恒定时有          可得     (2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过所受的最大安培力,即导体棒不动时,安培力最大为                                                                                (3)根据能量守恒,单位时间内克服阻力所做的功,即摩擦力的功率                      电路中消耗的电功         (4)因导体棒要做匀加速运动,必有v1-v2为常数,设为△v,则:                                则                  可解得                               答:(1)求导体棒所达到的恒定速度; (2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过 (3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为, (4)导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小为.
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考点分析:
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如图所示,MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道,轨道上存在水平向右的匀强电场.轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T.现有一带电量为+1C质量为100g的带电小球从M点由静止开始自由下滑,恰能沿NP方向做直线运动,并进入右侧的复合场.(NP沿复合场的中心线) 已知AB板间的电压为UBA=2V,板间距离d=2m,板的长度L=3m,若小球恰能从板的边沿飞出,NP沿复合场的中心线,g取10m/s2试求:
(1)小球运动到N点时的速度v;
(2)水平向右的匀强电场电场强度E;
(3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2

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如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间电势差为U,板间距离为d,两板间有竖直固定的半径为manfen5.com 满分网的绝缘光滑半圆形管道,管道圆心O在两板间中心(即圆心O到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等).现有一质量为m、带正电荷、电量manfen5.com 满分网的小球从A处以速度manfen5.com 满分网水平进入管道(小球直径略小于管道直径且两者直径均可忽略不计),小球离开管口B后恰好从平行金属板边界飞出.求:
(1)小球刚运动至B处时的速度大小;
(2)小球刚运动至处B时对管道的弹力;
(3)平行金属板的长度L.

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用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的器材有:
A.电压表V:0~3~15V;          B.电流表A:0~0.6~3A;       C.滑动变阻器R1:(总阻值20Ω); 
D.滑动变阻器R2:(总阻值100Ω);     E.电键S和导线若干.manfen5.com 满分网
(1)电压表量程选用______;滑动变阻器选用______(填R1或R2);
(2)在图中将电压表连入实验电路中;
(3)在U-I图中已画出七组实验数据所对应的坐标点,请根据这些点做出U-I图线并由图线求出:E=______V,r=______Ω;
(4)在实验时,如果你连接的实物电路出现了如下问题:当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数.如果在实验前仪器都检查过没有问题,只可能是与仪器连接的导线断了.请你判断一下,可能发生断路故障的导线是______(写出可能发生断路故障的导线的编号).
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在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,提供的实验器材有:
A.小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流约0.3A)
B.直流电流表A(0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C.直流电压表V(0~6V,内阻约5kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.2A)
F.电源(6V,内阻不计)
G.开关S及导线若干.
(1)实验中滑动变阻器应选用______
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manfen5.com 满分网物体沿直线运动的v-t图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是( )
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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