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设图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为a,宽度均为b,金属板平行且正对放置,间...

设图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为a,宽度均为b,金属板平行且正对放置,间距为d,其间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B,导电流体的流速为v(保持不变)、电阻率为ρ,负载电阻的阻值为R.导电流体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板间,当开关K拨在1时,磁流体发电机对负载电阻供电;当开关拨在2时,磁流体发电机给平行板电容器充电,电容器间一个质量为m、电量为q的悬吊带电小球在电场力作用下从竖直位置向右偏摆的最大角度为θ.求:
(1)当开关K拨在1时,负载电阻得到的电压;
(2)电容器极板之间的距离S.
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(1)导电流体的运动可以等效为长度为d、电阻为r 的导体做切割磁感线运动求出切割产生的感应电动势,根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小,从而求出负载电阻的电压. (2)根据动能定理求出电场强度的大小,结合电动势和电场强度求出电容器极板之间的距离. 【解析】 根据法拉第电磁感应定律,发电机产生的感应电动势E1大小为 E1=Bdv-------------------------------------------------------------① (1)导电流体的运动可以等效为长度为d、电阻为r 的导体做切割磁感线运动,其电阻r=-----② 根据闭合电路欧姆定律,通过负载电阻R的电流为-------------------③ 那么,负载电阻R得到的电压为------------------------------------------④ (2)磁流体发电机给电容器提供的电场强度E2==----------------⑤ 带电体得到的电场力F=qE2=-----------------------------------------⑥ 设摆线长为l,小球从竖直位置向上摆动的过程中,根据动能定理,有: Flsinθ-mgl(1-cosθ)=0-0------------------------------------⑦ ⑥⑦联立解得:S=---------------------------------------------⑧ 答:(1)当开关K拨在1时,负载电阻得到的电压. (2)电容器极板之间的距离S=.
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考点分析:
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现有一行李包(可视为质点)以一定的初速度被抛出,如图所示,经一段时间恰好从水平方向滑上水平传送带的左端.它距抛出点的高度h=5m,传送带的速度为v=8m/s,大于行李包滑上时的速度,已知行李包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20,当传送带长度为L=12m时,行李包滑从滑上水平传送带的左端到右端的时间刚好为2s,皮带轮与皮带之间始终不打滑,(不计空气阻力,g取10m/s2).求:
(1)行李包刚滑上传送带左端时的速度v
(2)行李包从被抛出到滑上传送带左端的位移S的大小.

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质量为m的小球由长度分别为La和Lb的轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点,绳a沿竖直方向,绳b沿水平方向,如图所示.当整个装置绕轴BC以一定的角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动.当小球运动到图示位置时,绳b被烧断,同时木架停止转动.
①若整个装置绕轴BC原来匀速转动的角速度ω足够大,试说明绳b被烧断,同时木架停止转之后小球开始在什么平面上做什么运动?
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(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:
如图如示,质量为m的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的______,通过光电门时的______,试探究重力做的功______与小球动能变化量______的定量关系.
请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球吸在开始端.
⑤电磁铁断电时,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门的速度为______m/s.
⑦计算得出重力做的功为______J,小球动能变化量为______J.(结果保留三位数字)
(3)试根据(2)对本实验下结论:____________
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用多用表测量电流、电压或电阻时,表盘指针的位置如图所示.如果选择开关指在“v-250”位置时,测量结果为______;如果选择开关指在“mA-5”位置时,测量结果为______;如果选择开关指在“Ω×100”位置时,测量结果为______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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