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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着...

如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,g取10m/s2,求此时:
(1)杆的速率;
(2)ab间的电压;
(3)电阻R1消耗的电功率.

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(1)金属棒在重力作用下,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,速度达到最大,然后做匀速直线运动,根据金属棒所受的拉力等于安培力,求出最大速度. (2)根据欧姆定律求出ab间的电压. (3)根据电功率公式求解. 【解析】 (1)当金属棒匀速运动时速度最大,设最大速度为v,达到最大时则有F=F安 即有:mg=BIL   又: E=BLv 解以上三式得:v=12m/s (2)E=BLv=1.2V I==1A Uab=IR1=1V (3) 答:(1)杆的速率是12m/s; (2)ab间的电压是1.2V; (3)电阻R1消耗的电功率是1W.
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考点分析:
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如图所示,一根长为L的细绝缘线,上端固定,下端系一个质量为m的带电小球,将整个装置放入一匀强电场当中,电场强度大小为E,方向是水平向右,已知:当细线偏离竖直方向为θ角时,小球处于平衡状态,试求:
(1)小球带何种电荷,带电量为多少;
(2)如果将细线剪断,小球经t时间所发生的位移大小;
(3)若将小球拉至最低点无初速度释放,当小球运动图示位置时小球的速度大小;
(4)若将小球拉至最低点无初速度释放,当小球运动图示位置时细线的拉力.

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某校举行鸡蛋落体实验比赛,要求鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏.已知鸡蛋要不被摔坏,直接撞击地面的速度最大不能超过1.5m/s.现有一位同学设计了图示的-个装置来参加比赛,他用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s=0.45m,A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面某一高处自由落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起,g=10m/s2.求:(计算结果小数点后保留两位数字)
(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h;
(2)如果使用该装置保护,刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H.

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某同学测量一只未知阻值的电阻.
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①他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示,请你读出其阻值大小为______Ω.为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?
答:______
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω,变阻器阻值为10Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线.
③该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后,测得的电阻值将______ (填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值.
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(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选用:铁架台,电火花计时器,纸带,秒表,天平,重锤,刻度尺.其中不必要的器材有:______
(2)某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取10m/s2,若重锤质量为1kg.
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①打点计时器打出B点时,重锤的动能EkB=______J(结果保留三位有效数字).
②从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为______J(保留三位有效数字).
③根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是______
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水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程( )
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A.电流所做的功相等
B.通过ab棒的电量相等
C.产生的总内能相等
D.安培力对ab棒所做的功不相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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