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如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为...

如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ,整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面上的匀强磁场中,AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量为M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至低端前会有加速和匀速两个运动阶段,今用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端,(金属棒、导轨的电阻均不计)求:
(1)EF棒下滑过程中的最大速度;
(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能?

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(1)EF棒从距BD端s处由静止释放的过程中,安培力先小于重力沿斜面向下的分力,做加速运动,当这两个力相等时,EF棒做匀速运动,速度达到最大,推导出安培力的表达式,由平衡条件求解最大速度. (2)由恒力推到距BD端s处后,棒先减速到零,然后从静止下滑,当加速度减至零时,在滑回BD之前已达到最大,开始匀速运动.推力做功为Fs,根据功能关系求出内能. 【解析】 (1)如图,当EF棒从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示,棒所受的安培力为   F安=BIl= 根据牛顿第二定律得   a=  ① 所以,EF棒由静止开始做加速度减小的加速运动,当a=0时做匀速运动,速度达到最大值vm,由①式a=0有,Mgsinθ= 得, (2)由恒力推到距BD端s处后,棒先减速到零,然后从静止下滑,当加速度减至零时,在滑回BD之前已达到最大,开始匀速运动.根据能量守恒定律得   Fs-Q= 解得,Q=Fs- 答:(1)EF棒下滑过程中的最大速度是; (2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有Fs-电能转化成了内能.
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考点分析:
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A、B两个相连的圆筒状气缸水平放置,如图所示为其中央剖面示意图,两气缸中T形部分表示活塞,a圆柱为A中活塞,b圆柱为B中活塞,a、b为整体,二者截面积之比Sa:Sb=1:10,活塞可以左右无摩擦滑动,c、d、e为三个通气口,开始时,此三个通气口都与外界大气相通,活塞静止,并且距气缸左、右两端的距离都是L(b距左端L/2),大气温度为27℃,现用细管把c、d两通气孔连通(细管容积可以忽略不计),而e通气孔始终与大气相通,给整个装置缓慢地均匀加热,问活塞向哪个方向移动?若使温度缓慢升高到227℃,则此时A中气体的压强为多大?(设大气压强为1×105帕)

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如图所示,在空间中的A、B两点固定着一对等量正点电荷,有一带电微粒在它们产生的电场中运动,设带电微粒在运动过程中只受到电场力的作用,带电微粒在电场中所做的运动可能是:
A.匀变速直线运动; B.匀速圆周运动; C.类似平抛运动; D.机械振动.
现有某同学分析如下:带电粒子在电场中不可能做匀变速直线运动与类似平抛运动,因为带电粒子在电场中不可能受到恒定的外力作用,所以A、C是错误的,也不可能做匀速圆周运动,因为做匀速圆周运动的物体所受的合外力始终指向圆心充当向心力,图示中两点电荷所产生的电场不可能提供这样的向心力,所以B也是错误的.唯有D正确,理由是在AB连线中点O两侧对称位置之间可以做机械振动.
你认为该同学的全部分析过程是否有错,若没有错,请说明正确答案“D”成立的条件?若有错,请指出错误并说明理由.

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如图所示,一对男女杂技演员荡秋千(秋千质量不计),当秋千悬绳处于水平位置时秋千从A点由静止出发绕悬点O下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,此推出瞬间,男女演员总机械能增为原来的3倍(以B点所在的水平面为重力势能的零势能面),然后女演员刚好能回到A处.已知男女演员质量之比为2:1,秋千的悬绳长为L,C点比O点低5L.求男演员落地点C距O点的水平距离s.

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如图所示为某校物理兴趣小组设计的一个玻璃管测力计,玻璃管竖直悬挂,上端封闭、下端开口,管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气,活塞连接一轻质秤钩.已知玻璃管横截面积S为1cm2,现将不同质量的钩码M挂在秤钩上,稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离L,在实验过程中气体的温度保持不变,四次实验的数据记录在下面的表格上:
次数1234
M(kg)0.0000.1000.2500.409
L(cm)2.002.222.663.36
(1)通过计算可得实验时大气压强P=______Pa.
(2)在玻璃管测力计上L=4.00cm处应标上所测作用力F=______N,空气柱长度L随加在秤钩上作用力F变化而______(填:均匀,不均匀)变化.
(3)通过实验同学们发现用这种玻璃管测力计来测力,存在一些不足之处,请列举两点:
a______
b______

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如图所示为一种“滚轮--平盘无级变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴转动的圆柱形滚轮组成,由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动(滚轮不打滑).其中滚轮半径为r、主动轴的半径为r1、从动轴的半径为r2、滚轮中心距离主动轴轴线的距离为x.
(1)若主动轴转速为n1,则从动轴转速n2=______
(2)若从动轴牵引一质量为m的重物以速度v匀速上升,则滚轮与平盘间的摩擦力F=______. 电动机施于主动轴外缘的牵引力的功率P=______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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