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如图所示,abcd是倾角为θ的光滑绝缘斜面.有边界的宽度为l的匀强磁场垂直斜面,...

如图所示,abcd是倾角为θ的光滑绝缘斜面.有边界的宽度为l的匀强磁场垂直斜面,图中与斜面底边cd平行的虚线为有界磁场的边界线.在斜面上有一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形金属线框,线框底边与磁场边界线平行,相距s.将线框从静止开始释放,沿斜面滑下,线框底边始终与斜面底边平行.线框刚进入磁场时,由于安培力的作用,恰好做匀速运动.已知θ=30°,m=20g,R=2.7Ω,L=60cm,s=90cm,重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小.
(2)若线框的下边通过磁场的时间为0.4s,则磁场区域的宽度l为多少?

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(1)本题的关键是运动过程分析和画出侧视图的受力分析图.线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速运动,由动能定理列式,求出线框刚进磁场时的速度v,由E=BLv\I=,F安=BIL,及平衡条件列式,即可求得B. (2)线框进入磁场过程做匀速运动,由L和v可求得时间.线框完全进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,而做匀加速运动.由运动学公式可求得线框通过的位移,由几何关系求解磁场的宽度l. 【解析】 (1)线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动,设底边刚进磁场时的速度为v,则由动能定理得   =mgs 得v==3m/s 线框底边切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv 线框中的感应电流 I= 底边所受的安培力 F=BIL 画出线框受力的侧视图如图所示. 线框做匀速运动,有mgsinθ=F 由以上各式解得 B=0.5T (2)线框进入磁场匀速运动的时间为t1==0.2s 线框完全进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,而做匀加速运动,加速度为g,所用时间为t2=t-t1=0.2s 则磁场区域的宽度l=L+(vt2+)=1.3m 答: (1)磁场的磁感应强度B的大小是0.5T. (2)若线框的下边通过磁场的时间为0.4s,则磁场区域的宽度l为1.3m.
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考点分析:
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如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M.今有一质量为m的带电质点,自A板上方相距为h的O点由静止自由下落,穿过小孔M后到达距B板manfen5.com 满分网的N点时速度恰好为零.若把A板向下平移manfen5.com 满分网,带电质点仍从O点由静止自由下落.试求:
(1)带电质点的电荷量并指出带什么电.
(2)带电质点能否到达B板?若能,求出质点到达B板时的速度大小.若不能,求出质点速度为零的位置距B板的距离.

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如图所示,水平桌面离地面高h=1.25m.小物块A静止在桌面上,距右边缘l=1m,小物块B从桌面的左边缘向A运动,并与之发生正碰(碰撞时间极短).碰后A从桌面的右边缘以垂直边缘的速度飞出,其落地点距桌面右边缘的水平距离s=0.75m,B刚好到达桌面右边缘.A和B质量均为m=0.1kg,与桌面间的动摩擦因数均为μ=0.2.重力加速度为g=10m/s2.试求:
(1)小物块A从桌面边缘飞出时的速度大小.
(2)小物块B与A碰撞过程中B与A组成的系统损失的机械能.

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汽车正以10m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度作同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门作加速度大小为6m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车,求关闭油门时汽车离自行车多远?
下面是某同学的二种解法.请判断其解法是否正确并给出正确的解答
解法一:S=(Vt2-V2)/2a
解法二:S=V2/2a-V×V/a
=(42-102)/2×(-6)m=100/(2×6)-10×4/6m=5/3m.
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某同学用“伏安法”测量一只阻值大约为1.0kΩ的电阻R,所用器材如图所示(部分连线已经连接好,且连线正确).已知电压表V内阻约为5.0kΩ,电流表A内阻约为5.0Ω,变阻器R'阻值约为50Ω.
(1)请你在方框内画出正确的电路图   
(2)请你按照正确的电路图,在实物图中完成其余的连线   
(3)该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好电路后,测得的电阻值将    (填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值.
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某同学在家中做“用单摆测定重力加速度”的实验.他没有合适的小球,找到了一块体积较小形状不太规则的大理石.他设计的实验步骤是:
A.将石块用细棉线系好,结点为M,将细棉线的上端固定于O点,如图 1所示.
B.用刻度尺测量OM间棉线的长度L;
C.将石块拉开一个大约θ=15°的角度,然后由静止释放;
D.从石块摆到最低点开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30求出周期;
E.改变OM间棉线的长度,再做几次实验,记下相应的L和T;
F.将每次记录的L和T代入公式manfen5.com 满分网求出重力加速度,再求出几次加速度的平均值作为测定的结果.
(1)你认为该同学以上步骤中有重大错误的是______(只写序号)
(2)该同学发现,求得的结果与当地的g值有较大偏差.经过反思,他找出了实验步骤中存在的错误.于是,他又按改正后的步骤重新进行了测量,根据测得的数据,作出T2-L图象如图2所示(其中T为周期,L仍然为OM间棉线的长度).你认为由图2能否求出g值?如果能求出,请用图象上所给数据(字母表示),写出g的表达式.如果不能求出,请你说明原因.
答:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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