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如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω...

如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R.在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m.导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,都能匀速穿过磁场区域,且当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用.导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好.求:
(1)在整个过程中,a、b两棒分别克服安培力所做的功;
(2)导体棒a从图中M处到进入磁场的时间;
(3)M点和N点距L1的高度.

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(1)棒匀速通过磁场,克服安培力所做的功等于重力做功. (2)(3)由法拉弟定律、欧姆定律、力平衡等推导两棒在磁场中运动的速度,结合运动学公式,求出时间和高度. 【解析】 (1)根据功能关系得,Wa=magd=1.0J                                           Wb=mbgd=0.5J                          (2)(3)b在磁场中匀速运动时:速度为υb,总电阻R1=7.5Ω         b中的电流        ①        由以上各式得:②    同理,a棒:      ③     由以上各式得,         ④       又υ2=2gh  ⑤   ⑥         υa=υb+gt  ⑦d=υbt     ⑧     由④⑤⑥⑦⑧得          Ha=                   ⑨          Hb=m                     ⑩    解得导体棒a从图中M处到进入磁场的时间为s 答:(1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力所做的功分别为1.0J和0.5J;     (2)导体棒a从图中M处到进入磁场的时间为s;     (3)M点距L1的高度为,N点距L1的高度为m.
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考点分析:
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风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动,在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出).试求:
(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小;
(2)风力F2作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同;
(3)小球回到x轴上时的动能.

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是______
A、被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加
B、晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列,具有空间上的周期性
C、分子间的距离r存在某一值r,当r大于r时,分子间斥力大于引力;当r小于r时分子间斥力小于引力
D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
(2)如图所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA______VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中______(选填“吸热”或“放热”)
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(3)在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为η的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜.测得一滴油酸溶液的体积为V,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径约为______
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(1)某电阻丝R的额定电压为3V,为测量其电阻值,①某同学先用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______”档位(选填“×100”或“×1”),然后进行______,再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示,则此段电阻丝的电阻为______Ω.
(2)现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)
B:电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C:电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)
D:电压表V2(量程15.0V,内阻约5kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)
H:电键、导线若干.
为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填器材前面的字母)电流表______.电压表______.滑动变阻器______
(3)下列给出的测量电路中,最合适的电路是______
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(4)由于电表的内阻会给实验结果带来影响,为了精确测量该电阻的阻值,在上面实验中先测出______表(选填“电压”、或“电流”)的内阻.

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(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图所
示的读数是______mm.
(2)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:①______;②______
(3)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为vE=______;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=______m/s2
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如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m,斜面连同挡板的质量为M,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平恒力F作用于P,(重力加速度为g)下列说法中正确的是( )
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A.若F=0,挡板受到B物块的压力为2mgsinθ
B.力F较小时A相对于斜面静止,F大于某一数值,A相对于斜面向上滑动
C.若要B离开挡板C,弹簧伸长量需达到manfen5.com 满分网
D.若F=(M+2m)gtanθ且保持两物块与斜劈共同运动,弹簧将保持原长Ks5u
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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