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如图所示,两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一定值电阻R=3Ω.在水平虚线...

如图所示,两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一定值电阻R=3Ω.在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直向里大小为B的匀强磁场,磁场区域的高度为d=0.5m.水平放置的导体棒a、b分别从M、N处同时由静止释放,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,且他们都匀速穿过磁场区域.已知:两棒的质量和电阻为ma=0.2kg、Ra=3Ω;mb=0.1kg、Rb=6Ω,不计导轨电阻及a、b之间的相互作用力,在运动中两棒始终保持水平且与导轨接触良好.取g=10m/s2.求:
(1)导体棒a、b匀速穿过磁场的速度大小之比manfen5.com 满分网
(2)导体棒所在释放位置M点和N点距L1的高度ha、hb
(3)整过过程中,电路产生的焦耳热Q.

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两棒穿过磁场时做匀速运动,重力和安培力平衡,推导出安培力与速度的关系,根据平衡条件可求出速度之比,运用自由落体运动的规律,可求出高度之比.运用能量守恒定律求解焦耳热. 【解析】 (1)导体棒b在磁场中匀速运动时电流  ① 又mbg=BIbL②     导体棒a在磁场中匀速运动时电流    ③ 又mag=BIaL④       由①②③④解得 (2)由运动学公式va2=2gha,vb2=2ghb解得⑤      令b通过磁场的时问为t  则:d=vbt     ⑥   va=vb+gt⑦      由⑤⑥⑦解得: (3)a、b在磁场中做匀速直线运动,由能量守恒 Wa=magd     在整过过程中,电路产生的焦耳热Q=Wa+Wb=1.5J 答:(1)导体棒a、b匀速穿过磁场的速度大小之比;     (2)导体棒所在释放位置M点和N点距L1的高度分别为;     (3)整过过程中,电路产生的焦耳热Q=1.5J.
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考点分析:
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如图所示,边长为a的正三角形ABC将平面分为两个区域,在三角形内区域存在垂直于纸面的匀强磁场,在三角形外区域存在三个宽度都为a、场强大小都为E、方向分别垂直于边AB、BC和AC且指向三边的匀强电场.一个质量为m、带电量为q(q>0)的粒子从AB边的垂直平分线上的P点静止释放,粒子将以一定的速度从D点射入磁场,经过磁场偏转后又从BC边的中点F射出磁场,已知P、D两点的距离为l.不计粒子重力影响.
(1)求粒子射入磁场的速度的大小;
(2)求磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)粒子的运动是否是周期性运动?如果你认为粒子做的是周期性运动,请求出运动周期;如果你认为粒子做的不是周期性运动,请说明理由.

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质量为m的物体,在恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动.0-2.Os内物体的运动方向与F相反,2.0-4.Os内物体的运动方向与F相同.物体的“速度-时间”图象如图所示,g取10m/s2,试求:
(1)O-2.0s和2.0-4.Os两段时间内物体的加速度大小.
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(1)为了探究平抛运动的规律,某同学采用图示的装置进行实验,他用小锤  打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球松开,自由下落,由此实验结果可以得出的结论是______若增大打击金属片的力度,上述结论将______(填“不”或”仍然”)成立.
(2).用螺旋测微器(千分尺)测小球直径时,示数如图甲所示,这时读出的数值是______mm;用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是______cm.manfen5.com 满分网
(3)一热敏电阻RT放在控温容器M内:A为毫安表,量程6mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S为开关.已知RT在95℃时阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降温过程中测量在95℃~20℃之间的多个温度下RT的阻值.
(a)在图中画出连线,完成实验原理电路图
( b )完成下列实验步骤中的填空
①依照实验原理电路图连线
②调节控温容器M内的温度,使得RT温度为95℃
③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全
④闭合开关.调节电阻箱,记录电流表的示数I,并记录______
⑤将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数______,记录______
⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1=______
⑦逐步降低T1的数值,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥

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如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场方向水平(图中垂直纸面向里),一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是( )
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A.若仅撤去磁场,P可能做匀加速直线运动
B.若仅撤去电场,P可能做匀加速直线运动
C.若给P一初速度,P可能做匀速圆周运动
D.若给P一初速度,P不可能做匀速直线运动
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经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=2:3,下列说法中正确的是( )
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A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2
B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2
C.m1做圆周运动的半径为manfen5.com 满分网
D.m2做圆周运动的半径为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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