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如图,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R...

如图,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区,MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直,现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,下图是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象,图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量.

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求:
(1)金属框的边长;
(2)磁场的磁感应强度;
(3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量.
(1)由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,根据时间和速度求解. (2)由图知,金属线框进入磁场做匀速直线运动,重力和安培力平衡,可求出B. (3)由能量守恒定律求出热量. 【解析】 (1)由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为v1,运动时间为t2-t1所以金属框的边长: l=v1(t2-t1) (2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力: mg=BIl I= 解得:B= (3)金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1,重力对其做正功,安培力对其做负功,由能量守恒定律得: Q1=mgl=mgv1(t2-t1) 金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为Q2,重力对其做正功,安培力对其做负功,由能量守恒定律得: Q2=mgl+ Q总=2mgv1(t2-t1)+ 答:(1)金属框的边长是v1(t2-t1); (2)磁场的磁感应强度是得; (3)金属线框在整个下落过程中所产生的热量是2mgv1(t2-t1)+.
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考点分析:
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我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星,其轨道示意图如下图所示.卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制.第一次点火,抬高近地点,将近地点抬高到约600km,第二、三、四次点火,让卫星不断变轨加速,经过三次累积,卫星加速到11.0km/s的速度进入地月转移轨道向月球飞去.后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面200km高的工作轨道(可视为匀速圆周运动).已知地球质量是月球质量的81倍,R=1800km,R=6400km,卫星质量2350kg,地球表面重力加速度g取10m/s2. (涉及开方可估算,结果保留一位有效数字)求:
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(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点
⑤测出s、s1、s2(如图乙所示),查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是______
本实验还需直接测量的物理量是:______.(并用相应的符号表示)
探究结果的表达式是______.(用相应的符号表示)
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(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.
表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).
次数小车质量
M/g
加速度
a/m•s-2
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12001.915.00
22501.714.00
33001.503.33
43501.362.86
54001.122.50
64501.002.22
75000.902.00
根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:______
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(1)用游标为20个小等分刻度的游标卡尺测量一工件的宽度,得到如图1所示中的游标卡尺的读数,图中游标卡尺的读数为______cm.
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(2)为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图2所示电路.除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电流表(量程0.6A   3A)
B.电压表(量程3V  15V)
C.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω  额定电流2A)
D.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω  额定电流1A)
请你完成下面的选择:电流表量程选______,电压表量程选______,滑动变阻器选______.(填器材前面的字母代号)
(3)某实验小组为测量一只微安表G1的内阻,采用了以下的方法:
实验器材:一只待测的微安表G1;一只标准电流表或量程较大(或与待测表相同)的标准微安表G2;一节干电池;0~9999Ω的电阻箱一只;单刀双掷开关一只;导线若干.
实验步骤一:将开关S断开,按图3所示连接电路.
实验步骤二:使开关掷向b端,此时电路中通过微安表G1的电流较小,调节电阻箱R使微安表G1的示数接近满偏,记下此时电阻箱R的阻值R1和标准微安表G2的读数I.
实验步骤三:将开关掷向a端,并调节电阻箱R使标准微安表G2示数维持电流I不变,记下此时电阻箱R的阻值R2
由以上步骤可以测得微安表G1的内阻为Rg=______
请指出该同学在实验中的疏漏:______
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(2)在水面上放置一个足够大的遮光板,板上有一个半径为r的圆孔,圆心的正上方h处放一个点光源S,在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域(图中未画出).测得r=8cm,h=6cm,H=24cm,R=26cm,求水的折射率.

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a.______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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