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如图,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R...

如图,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区,MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直,现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,下图是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象,图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量.

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求:
(1)金属框的边长;
(2)磁场的磁感应强度;
(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量.
(1)由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,根据时间和速度求解. (2)由图知,金属线框进入磁场做匀速直线运动,重力和安培力平衡,可求出B. (3)由能量守恒定律求出热量. 【解析】 (1)由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为v1,运动时间为t2-t1所以金属框的边长: l=v1(t2-t1) (2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力: mg=BIl I= 解得:B= (3)金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1,重力对其做正功,安培力对其做负功,由能量守恒定律得: Q1=mgl=mgv1(t2-t1) 金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为Q2,重力对其做正功,安培力对其做负功,由能量守恒定律得: Q2=mgl+ Q总=2mgv1(t2-t1)+ 答:(1)金属框的边长是v1(t2-t1); (2)磁场的磁感应强度是得; (3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量是2mgv1(t2-t1)+.
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考点分析:
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如图所示,倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上,其顶端固定有一轻质定滑轮,轻质弹簧和轻质细绳相连,一端接质量为m2的物块B,物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直,一端连接质量为m1的物块A,物块A放在光滑斜面上的P点保持静止,弹簧和斜面平行,此时弹簧具有的弹性势能为Ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量,不计斜面、滑轮的摩擦,已知弹簧劲度系数为k,P点到斜面底端的距离为L.现将物块A缓慢斜向上移动,直到弹簧刚恢复原长时的位置,并由静止释放物块A,当物块B刚要离开地面时,物块A的速度即变为零,求:
(1)当物块B刚要离开地面时,物块A的加速度;
(2)在以后的运动过程中物块A最大速度的大小.

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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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为测量一只量程已知的电压表内阻,器材如下:
(A)待测电压表V(量程3V,内阻未知)
(B)电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
(C)定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
(D)电池组E(电动势小于3V,内阻可忽略)
(E)多用电表
(F)开关S1、S2
(G)导线若干
有一同学利用上述所给的器材,进行如下实验操作:
①用多用电表进行粗测:多用电表电阻挡有三个倍率,分别是×l00Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×l0Ω倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应选用______倍率.若这时刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果是______kΩ.
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②为了更准确的测出此电压表内阻大小,该同学设计了甲、乙 两实验电路.你认为其中较为合理的是______电路.(填“甲”或“乙”),理由是______
③用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是______
用上述所测各量表示电 压表内阻Rv=______
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某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时让木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=______;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)______
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是______manfen5.com 满分网
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是______
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
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manfen5.com 满分网图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连:P为滑动头.现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止.用I1表示流过原线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,U2表示灯泡两端的电压,N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值:电功率指平均值).下列4个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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