半径为r=0.4m的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里.边长为L=1.2m 的金属正方形框架ABCD在垂直磁场的平面内放置,正方形中心与圆心O重合.金属框架AD与BC边上分别接有L
1、L
2两灯,两灯的电阻均为R=2Ω,一金属棒MN平行AD边搁在框架上,与框架电接触良好,棒与框架的电阻均忽略不计.
(1)若棒以匀速率向右水平滑动,如图所示.当滑过AB与DC边中点E、F时,灯L
1中的电流为0.4A,求棒运动的速率.
(2)撤去金属棒MN,将右半框架EBCF以EF为轴向下翻转 90
,若翻转后磁场随时间均匀变化,且灯L
1的功率为1.28×10
-2W,求磁场的变化率△B/△t.
考点分析:
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两颗靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动,从而保持两者之间的距离不变,这样的天体称为“双星’.现测得两星中心距离为R,运动周期为T,求:双星的总质量.
【解析】
设双星的质量分别为M
1、M
2.它们绕其连线上的O点以周期T作匀速圆周运动,由万有引力定律及牛顿第二定律得:
联立解得:
上述结果是否正确?若正确,请列式证明:若错误,请求出正确结果.
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B:如图所示,粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内,封闭端水平放置,水平段管长60cm,竖直段管长为20cm,在水平管内有一段长20cm的水银封闭着一段长35cm的空气柱,已知气柱的温度为7℃,大气压强为75cmHg,试求当空气柱的温度升高到111℃时,封闭端空气柱的长度?
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o=760mmHg,求水银槽中水银进入玻璃管开口端的长度△h.
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N表示正压力的大小,则有F=µF
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学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图1所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木条长为 L,周期用 T 表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2.理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,
C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是
的(选填“正确”或“错误”).
(2)用 T
o 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(T
o=2π
),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L(cm) | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 |
周期计算值To/(s) | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 |
周期测量值T/(s) | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 |
由上表可知,复摆的等效摆长
L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图2所示.请在坐标纸上作出 T-T
o图线,并根据图象中反映出的规律求出
/
=
(结果保留三位有效数字,其中 L
等 是木条长为L时的等效摆长.T=2π
).
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