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U形金属导轨abcd原静放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强...

U形金属导轨abcd原静放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面,一根与bc等长的金属棒PQ平行bc放在导轨上,棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感强度B=0.8T;导轨质量M=2kg,其中bc段长0.5m、电阻r=0.4Ω,其余部分电阻不计;金属棒PQ质量m=0.6kg、电阻R=0.2Ω、与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F=2N的水平拉力,如图所示.
求:导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长,g取10m/s2).

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根据牛顿第二定律与安培力的表达式,可求出最大加速度与最大电流;再由闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律,即可求解. 【解析】 导轨受到棒PQ水平向右的摩擦力 f=μmg   根据牛顿第二定律并整理得F-μmg-F安=Ma               刚拉动导轨时,I感=0,安培力为零,导轨有最大加速度    am= =(2-0.2×0.6×10)=0.40m/s2 随着导轨速度增大,感应电流增大,加速度减小,当a=0时,速度最大 设为vm,电流最大设为Im,导轨受到向右的安培力  FB=BIL      F-μmg-BImL=0                           Im= 代入数字算得  Im=A=2A               I=                              Im=                         vm=Im =3m/s          答:导轨的最大加速度为0.40m/s2、最大电流2A和最大速度3m/s.
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考点分析:
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如图所示,竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道,处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C高度相同,轨道的半径为R.一个质量为m的带正电的小球从槽右端的A处无初速沿轨道下滑,滑到最低点B时对槽底压力为2mg.求小球在滑动过程中的最大速度.
两位同学是这样求出小球的最大速度的:
甲同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,manfen5.com 满分网,解得小球在滑动过程中的最大速度为manfen5.com 满分网
乙同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球在B点受到轨道的压力为FN=2mg,由牛顿第二定律有manfen5.com 满分网,解得球在滑动过程中的最大速度manfen5.com 满分网
请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.

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神舟六号载人飞船在绕地球飞行5圈后变轨,轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求飞船在圆轨道上运行的速度和运行的周期.
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(1)要用伏安法测量RX的电阻,已知电压表内阻约几kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用甲图的电路,Rx的测量值比真实值______(选择“偏大”或“偏小”),若Rx约为10Ω应采用______(选“甲图”或“乙图”)的电路,误差会比较小.
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(2)无论是用甲图或乙图测量,都不可避免产生由电表内阻引起的测量误差,有两个研究性学习小组分别设计了以下的实验方案:
Ⅰ.第一组利用如图丙的电路进行测量,主要实验步骤如下:
第一步:将电键S2接2,闭合电键S1,调节滑动变阻器RP和RW,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数U1、I1
①请你写出接着的第二步,并说明需要记录的数据:______
②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=______
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I
 
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U
 
2
I
 
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如图所示,水平桌面上固定着斜面体A,斜面体的曲面末端与桌面的右边缘平齐,且切线沿水平方向,现要设计一个实验测出小铁块B自斜面顶端由静止开始下滑到底端的过程中,摩擦力对小铁块做功Wf.实验器材可根据实验需要自选.
(1)写出需要补充的实验器材:______
(2)简要说明实验中要直接测量的物理量并写出其英文字母符号:______
(3)已知重力加速度为g,写出用第(2)问中直接测量的物理量符号所表示的Wf的表达式:______

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如图所示,a、b两点相距24m,一列简谐波沿a、b所在的直线传播.t=0时,a点处于波峰、b点处于波谷;t=0.5s时,a点处于波谷、b点处于波峰.下列判断正确的是( )
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A.波一定是由a向b传播的
B.周期可能是0.4s
C.波长可能是16m
D.波速一定是48m/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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