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如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,...

如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R.在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下.线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直.求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc

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(1)在线框的cd边刚进入磁场时,cd切割磁感线产生感应电动势,cd边两端的电压是路端电压,根据E=BLv求出感应电动势的大小,再根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小,由欧姆定律求解Uab; (2)为维持线框匀速运动,水平拉力F必须与安培力保持平衡,由F=BIL公式求出安培力,即可得到拉力F的大小; (3)线框进入磁场和穿出磁场的过程中,线框中都产生焦耳热,先求出线框被拉出磁场的时间,根据Q=I2Rt求出线框产生的焦耳热. 【解析】 (1)cd边进入磁场时产生的感应电动势为  E=BLv                                     整个回路的电阻为  R总=6R                                   回路中的电流为   I==                                  ab边两端电压的大小为 Uab=IR=                           (2)为维持线框匀速运动,外力应始终等于安培力,即:F=F安        线框所受安培力为F安=BIL= 则水平拉力 F=F安=                            (3)整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为   t==                        整个过程中bc段金属导线上产生的电热为 Qbc=I22Rt==         答:  (1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab为BLv; (2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小为; (3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc 是.
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考点分析:
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(1)在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题.
①图1甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是   
②将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长.
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元件代号ABCDE
元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的排列顺序应为    .(填写元件代号)
③已知该装置中双缝间距d=0.50mm,双缝到光屏的距离L=0.50m,在光屏上得到的干涉图样如图7甲所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示,则其示数为    mm;在B位置时游标卡尺如图2丙所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为    m.
(2)用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图3所示,斜槽与水平槽圆滑连接.安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
①对于上述实验操作,下列说法正确的是   
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.实验过程中,白纸可以移动,复写纸不能移动
E.小球1的质量应大于小球2的质量
②本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有   
A.A、B两点间的高度差h1          B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2    D.小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式    (用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式    (用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.
④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图4所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为    (用所测物理量的字母表示). 查看答案
静止在光滑水平面上的物体,受到水平外力F作用,F随时间按正弦规律变化,如图所示,则( )
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A.外力F在t2到t6时间内对物体做负功
B.外力F在t1到t5时间内对物体的冲量为零
C.物体在t3到t7时间内的动量始终在减小,但方向不变
D.物体在t3到t5时间内的位移大小一定大于t4到t6时间内的位移大小
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A、B两块正对的金属板竖直放置,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球.两块金属板接在图所示的电路中.电路中的R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,R3为定值电阻.当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S.此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U,带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ,电源电动势E和内阻r一定.则以下说法正确的是( )
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A.若将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大
B.保持滑动触头P不动,用更强的光线照射R1,则I增大,U增大
C.保持滑动触头P不动,用更强的光照射R1,则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变
D.保持滑动触头P不动,用更强的光照射R1,则小球重新达到稳定后θ变大
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manfen5.com 满分网如图所示,物体A、B的质量分别为mA、mB,且mA>mB.二者用细绳连接后跨过定滑轮,A静止在倾角θ=30°的斜面上,B悬挂着,且斜面上方的细绳与斜面平行.若将斜面倾角θ缓慢增大到45°,物体A仍保持静止.不计滑轮摩擦.则下列判断正确的是( )
A.物体A受细绳的拉力可能增大
B.物体A受的静摩擦力可能增大
C.物体A对斜面的压力可能增大
D.物体A受斜面的作用力可能增大
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如图所示,一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,铝框可以绕竖直的转轴自由转动.转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转,观察到铝框会随之转动.对这个实验现象的描述和解释,下列说法中正确的是( )
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A.铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的
B.铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的
C.铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时,铝框中的感应电流最大
D.铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时,铝框两个竖直边受到的磁场力均为零
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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