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两根相距为L的足够长的平行金属直角导轨MNP与M′N′P′如图所示那样放置,MN...

两根相距为L的足够长的平行金属直角导轨MNP与M′N′P′如图所示那样放置,MN与M′N′在同一水平面内、NP与N′P′沿竖直方向.水平金属细杆ab、cd分别与导轨垂直接触形成闭合回路,cd杆质量为m、与导轨之间的动摩擦因数为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下以某一速度沿导轨匀速向左运动时,cd杆恰好竖直向下匀速运动.重力加速度为g.求:
(1)通过cd杆的电流大小和方向.
(2)ab杆向左匀速运动的速度υ多大.

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当导体棒ab匀速向右运动时,切割磁感线(cd运动时不切割磁感线),在回路中产生感应电流,从而使导体棒ab受到水平向左的安培力.导体棒cd受到水平向右的安培力,使导体棒和轨道之间产生弹力,从而使cd受到向上的摩擦力,把力分析清楚,然后根据受力平衡求解,并由右手定则来确定电流的方向. 根据法拉第电磁感应定律,求出感应电动势大小;再由左手定则,来判定安培力的方向,根据受力平衡,即可求解; 【解析】 (1)cd杆向下匀速运动时,设cd与道轨的摩擦力为fcd, 安培力为Fcbmg=fcd…① 又fcd=μFcd…② Fcd=BIL…③ 由①②③得:…④ 通过cd杆的电流方向为d到c (2)设ab杆匀速运动速度为υ, 则:E=BLυ…⑤ 根据闭合电路的欧姆定律:…⑥ 由④⑤⑥得: 答:(1)通过cd杆的电流大小和方向为d到c. (2)ab杆向左匀速运动的速度:.
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考点分析:
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①如果按图甲所示那样测量,表上显示阻值大小R=______
②为使多用电表欧姆挡测量该电阻的结果更为准确,完成步骤①后把表笔与电阻断开,然后______
______
最后将待测电阻重新接到两表笔之间并读出读数.
③为了安全,所有测量结束后,要将多用表的转换开头打到______
(2)要用图甲所示的多用表粗测一节1.5V左右的干电池的电动势,请在图乙中画出测量时转换开关(用箭头代表)应转到的位置.
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(3)用已调到直流电压量程10V挡的多用电表V1,来尽可能精确地测出量程为3V的电压表V2的内阻manfen5.com 满分网.现提供以下器材:
多用电表已调至直流电压量程10V挡(符号manfen5.com 满分网内阻manfen5.com 满分网=50kΩ)待测直流电压表(符号manfen5.com 满分网,量程3V,内阻约15kΩ左右)
滑动变阻器R(0-100Ω)直流电源E(约15V,内阻不计);开关S和导线若干.
①在图丙的虚线方框中已画出部分实验元件符号,请将其余部分补充完整,成为本实验的电路图,并在图中标出各器材的英文字母代号.
②简要写出电源开关闭合后的实验步骤、要直接测量的物理量以及它们的英文字母代号:______
③用已知量和直接测得量表示待测电压表内阻的表达式manfen5.com 满分网=______
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理论分析可得出弹簧的弹性势公式manfen5.com 满分网(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧长度的变化量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:
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②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直在套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧.拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H.
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(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量?请用m、d、g表示所求的物理量______
(2)如果manfen5.com 满分网成立,那么
A同学测出的物理理x与d、H的关系式是:x=______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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