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如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表和一电阻R串联后...

如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表和一电阻R串联后再与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为r的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值Im

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(1)导体棒最终稳定时,做匀速运动,根据平衡条件和电磁感应知识可求出B; (2)由感应电动势公式E=BLv求得速度. (3)据题意,导体棒刚进入磁场时的速度最大,由机械能守恒定律求出最大速度,再求电流的最大值Im. 【解析】 (1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,此时导体棒受到的重力和安培力平衡,              则有  BIL=mg             解得:    (2)感应电动势  E=BLv         感应电流          解得:    (3)由题意得导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm               由机械能守恒定律得,               感应电动势最大值  Em=BLvm                感应电流最大值                  解得,则流经电流表电流的最大值. 答:(1)磁感应强度的大小B为; (2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v为; (3)流经电流表电流的最大值.
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考点分析:
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A.(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是______manfen5.com 满分网
(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量.在上述两个过程中,空气的内能共减小______kJ,空气______(选填“吸收”或“放出”)的总能量为______kJ.
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)
B.(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛.下面关于激光的叙述正确的是______
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C.两束频率不同的激光能产生干涉现象
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
(2)如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7m,则在这里出现的应是______(选填“明条纹”或“暗条纹”).现改用波长为6.30×10-7m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将______(选填“变宽”、“变窄”或“不变”).
(3)如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出.已知入射角为i,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.manfen5.com 满分网
C.(1)研究光电效应电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是______manfen5.com 满分网
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子.光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小______(选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是______
(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV,金属钠的截止频率为5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J•s.请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光电效应.
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(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车______(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
时间t/s0.501.001.502.002.50
速度v/0.120.190.230.260.280.29
请根据实验数据作出小车的v-t图象.
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(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大,你是否同意他的观点?请根据v-t图象简要阐述理由.
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方案编号电阻箱的阻值R/Ω
1400.0350.0300.0250.0200.0
280.070.060.050.040.0
(3)根据实验数据描点,绘出的manfen5.com 满分网图象是一条直线.若直线的斜率为k,在manfen5.com 满分网坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=______,内阻r=______.(用k、b和R表示)

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A.物块经过P点的动能,前一过程较小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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