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如图所示,cd、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨,导轨间的宽度为D,电阻不...

如图所示,cd、fe是与水平面成θ角的光滑平行金属导轨,导轨间的宽度为D,电阻不计.质量为m、电阻为r的金属棒ab平行于cf且与cf相距为L,棒ab与导轨接触良好,在导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化关系为B=Kt(K为定值且大于零).在cf之间连接一额定电压为U、额定功率为P的灯泡.当棒ab保持静止不动时,灯泡恰好正常发光.
(1)求棒ab静止不动时,K值的大小.
(2)为了保持棒ab静止,现给其施加了一个平行导轨的力.求这个力的表达式,并分析这个力的方向.

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(1)根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律,即可求解; (2)根据楞次定律与左手定则,结合对研究对象受力分析与牛顿第二定律,从而求出变化的时间,再根据时间的不同,进而确定安培力的方向与大小. 【解析】 (1)根据法拉第电磁感应定律,有 根据闭合电路欧姆定律,有 其中     由于灯泡正常发光,故电路的电流为 联立①②③④得 (2)根据愣次定律和左手定则,可判断金属棒ab受到的安培力F安方向沿斜面向上, 假设F安<mgsinθ,由受力分析知所需外力为F=mgsinθ-F安 又F安=BID 因B=kt 联立得 因, 所以,当F安=mgsinθ时, 由此可得:当t<时,F安<mgsinθ,F的方向斜面向上; 当t>时,F安>mgsinθ,F的方向斜面向下. 答:(1)则棒ab静止不动时,K值的大小为. (2)为了保持棒ab静止,现给其施加了一个平行导轨的力.则当t<时,F安<mgsinθ,F的方向斜面向上; 当t>时,F安>mgsinθ,F的方向斜面向下.
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考点分析:
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如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个带电量为-q的油滴,从A点以速度υ竖直向上射入电场.已知油滴质量为m,重力加速度为g,若要油滴运动到轨迹的最高点时,它的速度大小恰好为υ.则:
(1)所加电场的电场强度E应为多大?
(2)油滴从A点到最高点的过程中电势能改变了多少?

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如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方S处的正上方H高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为g),问恒力F满足什么条件小球可以落到小车上?

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(1)某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率,他们截取了一段电线,用米尺测出其长度为L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测其电阻值约为2Ω,为提高测量的精度,该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(图中用Rx表示)的电阻.
A.电源E(电动势为3.0V,内阻不计)
B.电压表V1(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ)
C.电压表V2(量程为0~15.0V,内阻约为6kΩ)
D.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)
E.电流表A2(量程为0~3.0A,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器R1 (最大阻值10Ω,额定电流2.0A)G.滑动变阻器R2(最大阻值1kΩ,额定电流1.0A)
H.定值电阻R(阻值为3Ω) I.开关S一个,导线若干
①如图1是该实验小组用千分尺对铜线直径的某次测量,其读数是______
②为提高实验精度,请你为该实验小组设计电路图,并画在图2的方框中.
③实验时电压表选______,电流表选______,滑动变阻器选______(只填代号).
④某次测量时,电压表示数为U,电流表示数为I,则该铜芯线材料的电阻率的表达式为:ρ=______
(2)(4分)理想变压器是指在变压器变压的过程中,线圈和铁心不损耗能量、磁场被束缚在铁心内不外漏的变压器.现有一个理想变压器有一个原线圈(匝数为n1)和两副线圈(匝数分别为n2、n3).甲、乙、丙同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系.
①甲同学的猜想是U1:U2:U3=n1:n2:n3;乙同学的猜想是U1:U2:U3=n3:n2:n1;丙同学的猜想是U1n1=U2n2+U3n3.你认为猜想合理的同学是______,你做出上述判断所依据的物理规律是______
②为了验证理论推导的正确性,可以通过实验来探究.为保证实验安全、有效地进行,应选用______电源.

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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时:
(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是______
(2)小薇同学的实验方案如图1所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a.______;b.______
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(3)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:a.利用公式manfen5.com 满分网计算;b.根据manfen5.com 满分网利用逐差法计算.两种方案中,你认为选择方案______比较合理,而另一种方案不合理的理由是______
(4)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在图2坐标系中做出a-F图象;
小车质量:M=0.500kg,g=9.8m/s2
物理量         次数123456
m(kg)0.0100.0200.0300.0400.0500.060
F(N)0.0980.1960.2940.3920.4900.588
a(m/s20.1960.3900.7180.7840.9901.176
(5)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法:______
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一列简谐横波沿χ轴传播,甲、乙两图分别为传播方向上相距3m的两质点的振动图象,则波的传播速度大小可能为( )
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A.30m/s
B.15m/s
C.10m/s
D.36m/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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