用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).
(1)求方框下落的最大速度v
m(设磁场区域在竖直方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为
时,求方框的发热功率P;
(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为v
t(v
t<v
m).若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I
在该框内产生的热相同,求恒定电流I
的表达式.
考点分析:
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当前,高楼遇险逃生措施及训练引起高度关注.有人设想在消防云梯上再伸出轻便的滑竿解救受困人员,解决云梯高度不够高的问题.如图所示,在一次消防演习中模拟解救被困人员,为了安全,被困人员使用安全带上挂钩挂在滑竿上从高楼A点沿滑杆下滑逃生.滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接,将被困人员和挂钩理想化为质点,且通过O点的瞬间没有机械能的损失.AO长为L
1=5m,OB长为L
2=10m.竖直墙与云梯上端点B的间距d=11m.滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上,可自由转动.B端用铰链固定在云梯上端.挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为μ=0.8.(g=10m/s
2)
(1)若测得OB与竖直方向夹角为53°,求被困人员在滑杆AO上下滑时加速度的大小及方向?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(2)为了安全,被困人员到达云梯顶端B点的速度大小不能超过6m/s,若A点高度可调,竖直墙与云梯上端点B的间距d=11m不变,求滑杆两端点A、B间的最大竖直距离?
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如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为80cm,一端开口,一端封闭.管内有一段25cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中,当玻璃管水平放置时,空气柱长为40cm.问当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?(假设温度保持不变,外界大气压为75cmHg)
某同学解法为:
始、末两状态的压强分别为:P
1=75cmHg,P
2=75-25=50cmHg
此过程为等温变化,根据玻意耳定律有:P
1V
1=P
2V
2即:L
2=
=75×
=60cm
你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且写出正确解的步骤和结果.
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2010年2月13日在加拿大温哥华冬奥会上,瑞士选手西蒙•阿曼在男子90米跳台滑雪项目上摘取首枚金牌.如图,西蒙•阿曼经过一段加速滑行后从O点水平飞出,落到斜坡上的A点距O点的最远距离为108米.已知O点是斜坡的起点,假设斜坡与水平面的夹角θ=37°,西蒙•阿曼的质量m=60kg.不计空气阻力.(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g=10m/s
2)求在最远的这一跳中
(1)西蒙•阿曼在空中飞行的时间;
(2)西蒙•阿曼离开O点时的速度大小;
(3)西蒙•阿曼落到A点时的动能.
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某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程I
R=0.6A,内阻r
g=0.1Ω)和若干导线.
①请根据测定电动势E、内电阻r的要求,设计图1中器件的连接方式,并画线把它们连接起来.
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,同时读出与R对应的电流表的示数I,并作记录..处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数
;再制作R-
坐标图,如图2所示.图中已标注出了(
)的几个与测量对应的坐标点,请你在图2上把标注出的坐标点描绘成实验图线.
③根据图2描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω
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用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验,力矩盘上各同心圆的间距相等.
(1)(多选题)在用细线悬挂钩码前,以下措施中必要的是______
A.判断力矩盘是否处在竖直平面
B.判断横杆MN是否严格保持水平
C.判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
D.判断力矩盘的重心是否位于盘中心
(2)在A、B二点分别用细线悬挂钩码,M、C两点用弹簧秤连接后,力矩盘平衡(如图所示),已知每个钩码所受的重力为0.50N,则由力矩平衡条件可推算出弹簧秤的示数为______N(已知弹簧秤的最小刻度是0.1N).
(3)在实验装置装配时,经检验发现,质量为m,半径为R的力矩盘的重心在圆盘上的C点,且重心C与盘心O的距离为r.因此,甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整重心到O上,乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整重心到O上;而丙认为还有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法,就是在实验时______.
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