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如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ角,上...

如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ角,上端通过导线连接阻值为R的电阻,阻值为r的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中,若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,使金属棒沿导轨由静止向下运动,金属棒运动的v-t图象如图(b)所示,当t=t时刻,物体下滑距离为s.已知重力加速度为g,导轨电阻忽略不计.试求:
(1)金属棒ab匀速运动时电流强度I的大小和方向;
(2)导体棒质量m;
(3)在t时间内电阻R产生的焦耳热.

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(1)由v-t图象知,t=t时刻以后金属棒做匀速运动,速度大小为v,根据E=BLv求感应电动势,由欧姆定律求感应电流的大小,由右手定则判断感应电流的方向. (2)金属棒ab匀速运动时,合力为零,根据平衡条件列式,即可求出棒的质量m. (3)在t时间内,金属棒加速下滑,重力势能减小转化为动能和电路的内能,根据能量守恒求出电路产生的总的焦耳热,再根据串联关系求电阻R产生的焦耳热. 【解析】 (1)由v-t图象知,t=t时刻以后金属棒做匀速运动,速度大小为v,金属棒ab匀速运动时产生的感应电动势为   E=BLv ∴,由右手定则判断知:方向由a→b (2)金属棒ab匀速运动时,合力为零,则有   mgsinθ=F安 ∴mgsinθ=BIL 联立得 ∴ (3)设系统共产生焦耳热Q,由能量守恒,有 解得  ∵金属棒与R串联,电流时刻相等 ∴电阻R上产生的焦耳热Q热= ∴Q热= 答: (1)金属棒ab匀速运动时电流强度I的大小是,方向是a→b; (2)导体棒质量m是; (3)在t时间内电阻R产生的焦耳热是.
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考点分析:
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对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力,设A物体质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0kg,以速度v从远处沿该直线向A 运动,如图所示,若F=0.60N,v=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量.

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现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小.现对其中一个元件R进行测试,测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:
I/A0.200.450.801.251.802.813.20
U/V0.400.600.801.001.201.501.60
(1)根据表中数据,判断元件R可能是由上述______材料制成的,并简要说明理由.
理由:______
(2)把元件R接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.80A.已知电路中电源的电动势为3V,内阻不计.此时定值电阻R的电功率______W.
(3)请根据表中数据在(a)图中作出I-U图线.为了求出通过该元件R的电流I与电压U间的具体关系式,请你适当选取坐标轴,将表中有关数据进行适当计算,在(b)图中作出线性图线,并求出I和U之间的具体关系式.
I和U之间的具体关系式为:______

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某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图1,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.所用的XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示.(取g=9.8m/s2,注:表格中M为直尺质量)
△ti
(10-3s)
vi=manfen5.com 满分网
△Eki=manfen5.com 满分网△hi
(m)
Mg△hi
11.213.13
21.153.310.58M0.060.58M
31.003.802.24M0.232.25M
40.954.003.10M0.323.14M
50.900.41
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用manfen5.com 满分网求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:   
(2)请将表格中数据填写完整.V5=    ,△Ek5=    ,Mg△h5=_    _
(3)通过实验得出的结论是:   
(4)根据该实验请你判断下列△Ek-△h图2中正确的是   
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(1)下列说法中正确的是______
A.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等
B.机械波和电磁波一样从空气进入水中波长变短
C.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验,开始计时时,秒表提前按下.
D.在波的干涉中,振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处
E.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
F.振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场.
G.除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分
光都是偏振光.
H.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
(2)如图所示,己知平行玻璃砖的折射率manfen5.com 满分网,厚度为d.入射光线AO以入射角i=60°射到玻璃砖的上表面,经玻璃砖折射从下表面射出,出射光线与入射光线平行,求两平行光线间距离.(结果可用根式表示)

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(1)以下是有关热学内容的若干叙述:
A.布朗运动虽然不是液体分子的运动,但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B.给自行车轮胎打气,越来越费力,主要是由于打气过程中分子间斥力逐渐增大,引力逐渐减小的缘故
C.系统的熵只能增大或不变,不可能减小
D.通常情况下,一定质量的理想气体在等温膨胀的过程中,既不吸热,也不放热
E.非晶体的结构跟液体非常类似,可以看作是粘滞性极大的液体
F.所有的金属在常温下都呈固态
G.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
H.由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行
其中正确的是______(选填字母代号).
(2)如图所示,弹簧一端固定于水平台面上,另一端与质量为m活塞拴接在一起,开口向下.质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体.
气缸和活塞均可与外界进行热交换.由于外界环境的温度缓慢降低,被封闭气体向外界释放热量Q,同时其内能减少△U.已知大气压强为p,气缸的横截面积为S,气缸壁厚忽略不计,重力加速度为g.则①被封气体的体积V______.(填“增大”.“减小”.“不变”)
②活塞移动距离x为______;气缸移动距离y为______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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