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如图所示,两条无限长且光滑的平行金属导轨MM′.NN′的电阻为零,相距l=0.4...

如图所示,两条无限长且光滑的平行金属导轨MM′.NN′的电阻为零,相距l=0.4m,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,ab,cd两金属棒长度与导轨宽度相同,电阻均为R=0.5Ω,垂直地跨放在导轨上,ab的质最为m1=0.4kg,cd的质量为m2=0.1kg,开始将cd棒锁定在导轨上,给ab棒一个向左的瞬时冲量,以初速度v1=5m/s开始滑动,当速度降为v=10m/s时,将对cd棒的锁定解除.
(1)在解除对cd棒的锁定前,电路中一共产生了多少焦耳热?
(2)在cd刚开始运动时,cd棒的加速度多大?
(3)cd棒能获得的最大速度是多大?

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(1)对cd棒由能量守恒定律,即可求解; (2)根据法拉第电磁感应定律,与闭合电路欧姆定律及牛顿第二定律相结合,即可求解; (3)对系统在水平方向运用动量守恒定律,从而即可求解. 【解析】 (1)在解除对cd棒的锁定前,电路中产生的焦耳热为 解得:Q=15J (2)在cd刚开始运动时,ab棒产生的感应电动势为 E=Blv1=0.5×0.4×5V=1V 回路中的感应电流 cd棒受到的安培力为F=BIl=0.5×1×0.4N=0.2N cd棒的加速度大小为 (3)ab棒cd棒组成的系统水平方向动量守恒,cd棒的最大速度为v, 则有,动量守恒定律: m1v1=(m1+m2)v 解得:v=4m/s 答:(1)在解除对cd棒的锁定前,电路中一共产生了15J焦耳热; (2)在cd刚开始运动时,cd棒的加速度2m/s2; (3)cd棒能获得的最大速度是4m/s.
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考点分析:
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g=10m/s2,求
(1)小滑块沿圆弧轨道运动的过程中所受摩擦力做的功是多少?
(2)小滑块经B点时对圆轨道的压力大小?
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(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是______
(2)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=______mm.如图乙所示,用多用电表的“×l”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=______Ω,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式
 ρ=______(用符号表示).
(3)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图.
②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的   电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm:
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______J,小车动能的增量为______J(g=10m/s2).
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:______
______(至少回答出两点).
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A.两粒子所带的电荷为同种电荷
B.甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度
C.两个粒子的电势能都是先减小后增大
D.经过b点时,两粒子的电势能相等
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图示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2m/s,则( )
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A.质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向
B.P点的振幅比Q点的小
C.经过△t=4s,质点P将向右移动8m
D.经过△t=4s,质点Q通过的路程是0.4m
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A.飞船的速度逐渐增大
B.飞船的速度逐渐减小
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D.飞船的机械能逐渐增大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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