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如图所示两平行的光滑金属导轨,相距为L,位于同一竖直平面内,两导轨间接有电阻R,...

如图所示两平行的光滑金属导轨,相距为L,位于同一竖直平面内,两导轨间接有电阻R,轻质金属杆ab长为2L,紧贴导轨竖直放置,离b端为L/2处固定有质量为m的球.整个装置处于磁感应强度为B并垂直于导轨平面的匀强磁场中,当ab杆由静止开始紧贴导轨绕b端向右自由倒下至水平位置时,球的速度为v,若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,试求此过程中:
(1)电阻R消耗的电能.
(2)R中的电流最大值.

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(1)在ab棒从竖直放置转动到水平位置的过程中,小球的机械能减小转化为电能,运用能量守恒定律求解电阻R消耗的电能. (2)当ab刚要脱离EF时,切割速度最大,产生的感应电流最大.在ab脱离EF至ab达到水平位置的过程中,由机械能守恒列式求出ab刚要脱离EF时小球的速度,由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合求解的电流的最大值. 【解析】 (1)在ab棒从竖直放置转动到水平位置的过程中,由能量守恒   mg=mv2+△E电                            得电阻R消耗的电能△E电=mg-mv2              (2)当ab刚要脱离EF时,电流最大,且最大电流   I== 其中ab为刚要脱离EF时ab棒的平均速度. 在ab脱离EF至ab达到水平位置的过程中,由机械能守恒   mg•+mv=                          而v球=                                     故最大电流 I=2BL 答: (1)电阻R消耗的电能为mg-mv2. (2)R中的电流最大值是2BL.
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考点分析:
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如图所示,在匀强电场中取一点O作为圆心,以R=10cm为半径在竖直面内作一个圆,圆面与匀强电场的电场线平行(电场线未画出).在O点固定一个电量为Q=5×10-4 C的带负电的点电荷.现将一个质量m=3g、电量q=2×10-10 C的带正电小球,放置在圆周上与圆心在同一水平线上的a点时,恰好能静止.若用另一个外力将小球从a点缓慢地移到圆周的最高点b,求这个外力所做的功.

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交流电源的输出电压为u=100manfen5.com 满分网sin100πV,一变压器原线圈接在该交流电源上,副线圈对三只相同规格的灯泡供电,电路如图所示,灯泡规格为“10V 10W”,变压器可视为理想变压器,其原副线圈匝数比为10:1,灯泡电阻视为定值,电流表内阻不计,求:
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中国首个月球探测计划“嫦娥工程”,于2003年3月1日启动,将分三个阶段实施,首先在2007年发射环绕月球的卫星“嫦娥一号”,深入了解月球;到2012年发射月球探测器,在月球上进行实地探测;到2017年送机器人上月球,建立观测站,实地实验采样并返回地球,为载人登月及月球基地选址做准备.如果“嫦娥一号”关闭发动机后在距离月面h=260km的高度处绕月球做匀速圆周运动,求飞船速度的大小.(已知月球半径R=1.74×106m,月球表面的重力加速度g=1.6m/s2.保留两位有效数字)
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现有一块小量程电流表G,满偏电流为200μA,内阻约为400~450Ω,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表,可供选择的器材有:
①标准电流表(量程0-1.5mA,0-10mA)
②电阻箱(0-9999Ω)
③电位器(0-100kΩ)
④电源(电动势2V)
⑤电源(电动势6V)
⑥滑动变阻器(0-50Ω,额定电流1.5A)
⑦电键两只,导线若干.
(1)用半偏法测定电流表的内阻.采用图1电路测定电流表G的内阻.要想得到较高的精确度,从以上给出的器材中,可变电阻R1应选用    ,可变电阻R2应选用    ,电源E应选用    .(填所给器材前的数字符号)
(2)图2为将G改装成两量程电流表的电路,如果在实验中所得的R2的阻值为400Ω,则图2中的电阻Ra=    Ω,Rb=    Ω.
(3)本实验第(1)步的系统误差总是使测得的Rg比真实值偏    .由此引起的结果是在校对中,发现改装电流表的示数总是比标准电流表的示数偏   
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在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点速度(m/s)
B0.122
C0.164
D0.205
E0.250
F0.289
(1)计算vF的公式为vF=   
(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙中所给的坐标系中,作出v-t图象,并求物体的加速度a=    m/s2
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比    (选填:偏大、偏小或不变).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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