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如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应...

如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以v=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:
(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F.
(2)若线框能穿过的条形磁场区域为n个,且n>3,请用文字简答线框通过2d的水平距离过程中其水平方向上做什么运动.
(3)线框从刚进入磁场到开始竖直下落的过程中产生的焦耳热Q.

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(1)线框MN边刚进入磁场时,右边切割磁感线产生感应电动势,从而产生感应电流,根据E=Blv、I=和安培力的公式F=BIL求解安培力F. (2)线框通过磁场区域时,受到安培力阻力作用,而且安培力与速度大小成正比,因此做加速度减小的减速直线运动,在通过无场区时,不受安培力而做匀速直线运动. (3)设竖直下落高度为H,竖直方向上线框所受的安培力抵消,做自由落体运动,由运动学公式求出竖直分速度,根据能量守恒定律求解焦耳热Q. 【解析】 (1)线框MN边刚进入磁场时有:F=BIl、E=Blv、I=       则得 F= 代入解得,F=2.8N         (2)线框通过2d的水平距离过程中其水平方向上分别做加速度减小的减速直线运动、匀速运动、加速度减小的减速直线运动、匀速运动.                 (3)设线框竖直下落H时,速度为vH 由能量守恒得:mgH+=Q+         自由落体规律:=2gH                         解得:Q==2.45J                答: (1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F为2.8N. (2)线框通过2d的水平距离过程中其水平方向上做分别做加速度减小的减速直线运动、匀速运动、加速度减小的减速直线运动、匀速运动. (3)线框从刚进入磁场到开始竖直下落的过程中产生的焦耳热Q是2.45J.
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考点分析:
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(2)若宇航员以及推进器等装备的总质量恒为240kg,从A点到B点的过程中宇航员身上背着的推进器做功所消耗的能量为多少?

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(1)D点的温度TD
(2)矩形对角线交点H处的温度TH

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两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑臂P分别置于a、b、c、d、e、f、g七个间距相同的位置(a、g为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.
表一(第一实验组)
P的位置abcdefg
A的示数(A)0.8400.4580.3600.3360.3600.4580.840
表二(第二实验组)
P的位置abcdefXg
A的示数(A)0.8400.420.2800.210.1680.140.840
(1)滑动变阻器发生断路的是第______实验组;断路发生在滑动变阻器的______段.
(2)表二中,对应滑臂P在X(f、g之间的某一点)处的电流表示数的可能值为:______
(A)0.13A.
(B)0.25A.
(C)0.35A.
(D)0.50A.

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某小组同学利用如图(a)所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系.他们在试管中封闭了一定质量的气体,将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部,通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度.
(1)实验中,他们把试管浸在烧杯的冷水中,通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度,每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值,最后得到一组气体的压强和温度的数值.上述操作中错误的是______
(2)采取了正确的操作后,他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据,计算机绘出的p-t图象分别如图(b)中的①、②、③所示,其中p1为已知量,则图线①的函数表达式为______
(3)图(c)中可能符合上述气体变化过程的图线是______
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在“用单摆测重力加速度”的实验中,
(1)某同学的操作步骤为:
a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上
b.用米尺量得细线长度l
c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n
e.用公式manfen5.com 满分网计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比______(选填“偏大”、“相同”或“偏小”).
(2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为manfen5.com 满分网,式中T为摆角趋近于0°时的周期,a为常数.为了用图象法验证该关系式,需要测量 的物理量有______;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图象中的横轴表示______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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