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如图所示,ab和cd是固定在同一水平面内的足够长平行金属导轨,ae和cf是平行的...

如图所示,ab和cd是固定在同一水平面内的足够长平行金属导轨,ae和cf是平行的足够长倾斜导轨,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中.在水平导轨上有与导轨垂直的导体棒1,在倾斜导轨上有与导轨垂直且水平的导体棒2,两棒与导轨间接触良好,构成一个闭合回路.已知磁场的磁感应强度为B,导轨间距为L,倾斜导轨与水平面夹角为θ,导体棒1和2质量均为m,电阻均为R.不计导轨电阻和一切摩擦.现用一水平恒力F作用在棒1上,从静止开始拉动棒1,同时由静止开始释放棒2,经过一段时间,两棒最终匀速运动.忽略感应电流之间的作用,试求:
(1)水平拉力F的大小;
(2)棒1最终匀速运动的速度v1的大小.

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(1)据题意,两棒最终匀速运动,合外力均为零.根据平衡条件分别列式,即可求出F的大小; (2)采用隔离法,分别对两棒运用动量守恒列式,抓住两棒所受的安培力大小相等,得出两棒速度的关系,再根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律列式求v1的大小. 【解析】 (1)1棒匀速运动,根据平衡条件得:F=BIL;    2棒匀速运动,根据平衡条件得:BIL=mgtanθ; 解得:F=mgtanθ; (2)两棒同时达匀速状态,设经历时间为t,过程中平均感应电流为,据动量定理, 对1棒: 对2棒: 联立解得:v2=v1cosθ 匀速运动后,有:E=BLv1+BLv2cosθ, 解得: 答: (1)水平拉力F的大小为mgtanθ; (2)棒1最终匀速运动的速度v1的大小为.
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考点分析:
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(1)两金属板间所加电压U的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)在图中正确画出粒子再次进入电场中的运动轨迹,并标出粒子再次从电场中飞出的速度方向.

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(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速度ω.
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(1)飞艇加速下落的时间
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从地面竖直上抛一物体,上抛初速度v=20m/s,物体上升的最大高度H=16m,设物体在整个运动过程中所受的空气阻力大小不变,以地面为重力势能零点,g取10m/s2,问物体在整个运动过程中离地面多高处其动能与重力势能相等?(保留2位有效数字)
某同学的解答如下:
设物体上升至h高处动能与重力势能相等manfen5.com 满分网mv2=mgh  ①
上升至h处由动能定理-mgh-Ffh=manfen5.com 满分网mv2-manfen5.com 满分网mv2
上升至最高点H处由动能定理-mgh-Ffh=0-manfen5.com 满分网mv2
联立以上三式,并代入数据解得h=8.9m处动能与重力势能相等.
经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充.
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如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材.
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(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整.
(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于______端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
(3)实验中测得有关数据如下表:
U/V0.400.801.201.602.002.402.80
I/A0.100.160.200.230.250.260.27
根据表中的实验数据,在如图乙中画出小灯泡的I-U特性曲线.
(4)若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为______℃(保留三位有效数字).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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