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如图所示,长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD,...

如图所示,长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上,导轨间距离也为L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计.导轨左端接有R=0.5Ω的电阻,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面,磁感强度B=4T.现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,求:
(1)电路中理想电流表和与理想电压表的示数;
(2)拉动金属棒的外力F的大小;
(3)若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中,在电阻R上产生的电热.

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(1)根据感应电动势与闭合电路欧姆定律,即可求解; (2)由安培力与外力平衡,与安培力大小相结合,即可求解; (3)由能量守恒定律,及电热与电阻成正比,即可求解. 【解析】 (1)CD杆产生的电动势为E,电流表的示数为I,电压表示数为U 感应电动势,E=BLv                        闭合电路欧姆定律,I= 解得:I=2A                         U=IR=1.0V                     (2)设CD杆受到的拉力为F 安培力大小,FA=BIL                        则有F=FA=1.6N                    (3)由能量守恒,回路中产生的电热Q等于CD棒动能的减少量 Q=mv2=0.2J                电阻R上产生的电热 QR==0.125J   答:(1)电路中理想电流表和与理想电压表的示数1V (2)拉动金属棒的外力F的大小1.6N; (3)若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中,在电阻R上产生的电热0.125J.
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考点分析:
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(1)用油膜法估测油酸分子直径的大小.
①现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中,让油膜在水面上尽可能散开,待液面稳定后,在水面上形成油酸的______油膜;
②把带有方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓,形状如图1所示.已知坐标方格边长为L,按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个,则油酸的面积约是______cm2manfen5.com 满分网
③已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V,由以上数据估测出油酸分子的直径为______cm.
(2)一个定值电阻,其阻值约在40-50Ω之间,现需要测量其阻值.
给出的实验器材有:
电池组E   电动势9V,内阻约为0.5Ω
电压表V   量程0-10V,内阻20KΩ
电流表A1  量程0-50mA,内阻约为20Ω
电流表A2  量程0-300mA,内阻约为4Ω
滑动变阻器R1,阻值范围0-100Ω,额定电流1A
滑动变阻器R2,阻值范围0-1700Ω,额定电流0.3A
电键S、导线若干
如图2所示有两种电路可供选择.测量中为了减小测量误差,实验所用电流表应为______(填代号),滑动变阻器应为______(填代号).实验中应选用图2中______所示电路图.
(3)在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度为10m/s2,所用重物的质量为1.0kg,实验中得到的一条点迹清晰的纸带,如图3所示.若把第一个点记做O,另选连续的四个点A、B、C、D做为测量点,经测量知道A、B、C、D点到O点的距离分别为62.9cm、70.2cm、77.8cm、85.8cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为______J,动能的增加量为______J.(计算结果保留两位有效数字)
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示波器是一种电子仪器,用它来观察电信号随时间变化的情况.示波器的核心部件是示波管,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图甲所示,图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图.在偏转电极XX’、YY’上都不加电压时,电子束将打在荧光屏的中心点.下列有关运用偏转电场实现对电子束的控制的方法:manfen5.com 满分网
①让亮斑沿OY向上移动,在偏转电极YY′加电压,且Y′比Y电势高;
②让亮斑移到荧光屏的左上方,在偏转电极XX′、YY′加电压,且X比X′电势高、Y比Y′电势高;
③让荧光屏上出现一条水平亮线,只在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压);
④让荧光屏上出现正弦曲线,在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压;
以上说法中正确的是( )
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
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一列沿x轴方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s时刻的波形为如图虚线所示,则( )
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A.波的传播方向一定向右
B.波的周期可能为manfen5.com 满分网s
C.波的频率可能为manfen5.com 满分网Hz
D.波的传播速度可能为20m/s
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B.a、b板所带的电荷量不变
C.电路中始终有方向不变的电流
D.向右位移最大时,电容器的电容量最大
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一位高三(6)班的女生以恒定的速率从学校教学楼的一层走到四层,该同学上楼过程中克服自身重力做的功最接近( )
A.60J
B.6.0×102J
C.6.0×103J
D.6.0×104J
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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