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如图所示,电动机牵引的是一根原来静止的长L=1m,质量m=0.1kg的金属棒MN...

如图所示,电动机牵引的是一根原来静止的长L=1m,质量m=0.1kg的金属棒MN,棒电阻R=1Ω,MN架在处于磁感强度B=1T的水平匀强磁场中的竖直放置的固定框架上,磁场方向与框架平面垂直,当导体棒上升h=3.8m时获得稳定速度,其产生的焦耳热Q=2J,电动机牵引棒时,伏特表、安培表的读数分别为7V、1A,已知电动机的内阻r=1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,g取10m/s2,求:
(1)金属棒所达到的稳定速度大小.
(2)金属棒从静止开始运动到达稳定速度所需的时间.

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金属棒在电动机的牵引下从静止运动一定距离后达稳定速度,并产生了焦耳热.而由电动机的输入电压、电流再结合线圈内阻可求出电动的输出功率.则由能量守恒定律可算出稳定速度大小. 金属棒从静止到稳定速度做非匀加速运动,则可运用动能定理求出所需要的时间. 【解析】 (1)电动机输入功率P1=IU=7W  ① 电动机输出功率使MN棒增加重力势能,并产生感应电流伴随着内能.    金属棒受到的安培力: ② 电动机输出功率P2=(mg+F)v            ③ 由能量守恒得P1-I2rM=P2              ④ 由①②③④且代入数据得:v=2m/s(v′=-3m/s舍去) (2)对棒加速上升过程应用动能定理 (P1-I2rM)t-Q=mgh+mv2 ∴t==1s.
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考点分析:
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(1)如图1为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
①在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______,用DIS测小车的加速度.
②改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图2所示).
a.分析此图线的OA段可得出的实验结论是______
b.(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
(A)小车与轨道之间存在摩擦(B)导轨保持了水平状态
(C)所挂钩码的总质量太大(D)所用小车的质量太大
(2)用图3所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
(1)电流表(量程0.6A、3A);
(2)电压表(量程3V、15V)
(3)定值电阻(阻值1Ω(4)、额定功率5W)
(5)定值电阻(阻值10Ω(6),额定功率10W)
(7)滑动变阻器(阴值范围0--10Ω(8)、额定电流2A)
(9)滑动变阻器(阻值范围0-100Ω(10)、额定电流1A)
那么a.要正确完成实验,电压表的量程应选择______V,电流表的量程应选择______A;R应选择______Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是______Ω的滑动变阻器.
b.引起该实验系统误差的主要原因是______
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manfen5.com 满分网如图所示,A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点,其中A、B、O沿同一竖直线,B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L,在O点固定放置一带负电的小球.现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b,先将小球a穿在细杆上,让其从A点由静止开始沿杆下滑,后使 b从A点由静止开始沿竖直方向下落.各带电小球均可视为点电荷,则下列说法中正确的是( )
A.从A点到C点,小球a做匀加速运动
B.小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能
C.从A点到C点,小球a的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变
D.小球a从A点到C点的过程中电场力做的功大于小球b从A点到B点的过程中电场力做的功
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如图所示,MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨,变压器为理想变压器,今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场,则以下说法正确的是( )
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A.若ab棒匀速运动,则IR≠0,IL≠0,IC=0
B.若ab棒匀速运动,则IR=0,IL=0,IC=0
C.若ab棒固定,磁场按B=Bmsinωt.的规律变化,则IR≠0,IL≠0,IC≠0
D.若ab棒做匀加速运动,IR≠0,IL≠0,IC≠0
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如图所示,小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面上,当小车固定时,从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止.如果小车不固定,物体仍从A点静止滑下,则( )
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A.还是滑到C点停住
B.滑到BC间某处停住
C.两次由于摩擦生的热一样多
D.第一次由于摩擦生的热比第二次多
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物体放在水平地面上,在水平拉力的作用下,沿水平方向运动,在0~6s内其速度与时间关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象如下图所示,由图象可以求得物体的质量为(取g=10m/s)( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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