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如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,图中OH∥CD...

如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,图中OH∥CD∥FG,∠DEF=60°,CD=DE=EF=FG=OE=L;一根质量为m、长度为2L的导体棒AB在电机牵引下,以恒定速度v沿OH方向从斜面底端滑上导轨并到达斜面顶端,O是AB棒的中点,AB⊥OH.金属导轨的CD、FG段电阻不计,DEF段与AB棒材料与横截面积均相同,单位长度的电阻均为r,整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.求:
(1)导体棒在导轨DEF上滑动时电路中电流的大小;
(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;
(3)将导体棒从底端拉到斜面顶端过程电机对杆做的功.

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(1)根据感应电动势公式得出电动势与有效长度的关系,由题意得到电阻与有效长度的关系,根据欧姆定律得到导体棒在导轨DEF上滑动时电路中电流的大小; (2)AB两端的电压等于AD、DF、FB三段感应电动势之和.AD、FB两段电压等于感应电动势.DF段根据电压分配求出. (3)根据功能关系可知,导体棒从底端拉到斜面顶端过程电机对杆做的功等于导体棒增加的重力势能与电路产生的热量之和.AB棒在DEF上滑动时产生的电热Q1,数值上等于克服安培力做的功. 【解析】 (1)设AB棒等效切割长度为l,则         感应电动势为E=Blv                                                          回路电阻为R=3lr        回路电流为I==                                                       (2)AB棒滑到DF处时       AB两端的电压UBA=UDA+UFD+UBF          UDA+UBF=BLv          而UDF==                                                                得UBA=UDA+UFD+UBF=     (3)导体棒重力势能的增加量△EP=mg(2L+Lcos30°)sin30°=                                    AB棒在DEF上滑动时产生的电热Q1,数值上等于克服安培力做的功Q1=W安            又因为F安∝S,如图,故 Q1=W安==     AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热Q2,电流恒定,电阻不变         则Q2=I2Rt=()2•3Lr=  得,电机做的功W=△EP+Q1+Q2=    答:(1)导体棒在导轨DEF上滑动时电路中电流的大小为流为;        (2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压为;      (3)将导体棒从底端拉到斜面顶端过程电机对杆做的功是.
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考点分析:
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在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg、mB=4kg,它们中间用一根轻质弹簧相连.一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,以V=500m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿A木块后子弹的速度变为原来的manfen5.com 满分网,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍.求:系统运动过程中弹簧的最大弹性势能.

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一根长为l的线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,(重力加速度为g),求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)求小球经过最低点时线的拉力.

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某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量,实验室里准备了以下器材:
A.多用电表  B.电压表V1,量程6V,内阻约10kΩ
C.电压表V2,量程15V,内阻约20kΩ   D.电流表A1,量程0.6A,内阻约0.2Ω
E.电流表A2,量程3A,内阻约0.02Ω   F.电源:电动势E=6V
G.滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,最大电流2A  H.导线、电键若干
(1)①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用    欧姆挡;
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是    Ω.
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(2)①在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,则在上述器材中应选出的器材是    (填器材前面的字母代号).
②在线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.
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某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
(1)由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm,由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1,遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=______,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=______,则滑块的加速度的表达式a=______
2
-
v
2
1
2s
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(1)根据麦克斯韦电磁场理论,如果在空间某区域有周期性变化的电场,这个变化的电场就会在周围产生    .不同波段的电磁波具有不同的特性,如红外线具有明显的     效应,紫外线具有较强的    效应.
(2)如图是一个单摆的共振曲线.此单摆的固有周期T是    S,若将此单摆的摆长增大,共振曲线的最大值将    (填“向左”或“向右”)移动.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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