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如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为d,处在大小为B、方向...

如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为d,处在大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直于P、Q放在导轨上,导体棒ef与P、Q导轨之间的动摩擦因数为μ.质量为M的正方形金属框abcd,边长为L,每边电阻均为r,用细线悬挂在竖直平面内,ab边水平,线框的a、b两点通过细导线与导轨相连,金属框上半部分处在大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中,下半部分处在大小也为B,方向垂直框面向外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力.现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动,从导体棒开始运动计时,悬挂线框的细线拉力T随时间的变化如图乙所示,求:
(1)t时间以后通过ab边的电流;
(2)t时间以后导体棒ef运动的速度;
(3)电动机的牵引力功率P.

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外电路是:ad、dc、cb三边电阻串联后再与ab边电阻并联构成,根据受力平衡列方程即可求解,注意并联电路中电流与电阻关系. 根据闭合电路欧姆定律和平衡条件列出等式求解, 【解析】 (1)以金属框为研究对象,从t时刻开始拉力恒定,故电路中电流恒定,设ab边中电流为I1,cd边中电流为I2 由受力平衡:BI1L+T=Mg+BI2L 由图象知T= ad、dc、cb三边电阻串联后再与ab边电阻并联构成, 所以I1:I2=3:1 I1=3I2 由以上各式解得:I1= (2)设总电流为I,由闭合路欧姆定律得: I= R=r E=Bdv I=I1+I2=I1= 解得:v= (3)由电动机的牵引功率恒定   P=F•v 对导体棒:F=μmg+BId 解得:P=(μmgL+Mgd) 答:(1)t时间以后通过ab边的电流是; (2)t时间以后导体棒ef运动的速度是; (3)电动机的牵引力功率是(μmgL+Mgd).
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考点分析:
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如图所示,将质量为m=1kg的小物块放在长为L=1.5m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,直径d=1.8m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,为h=0.65m,开始车和物块一起以10m/s的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,取g=10m/s2,求:
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(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力
(2)小物块落地点至车左端的水平距离.
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某小组用如图甲所示装置“验证牛顿第二定律”空车质量为200g,另有多个质量为100g的砝码用以改变小车质量.将细线一端拴上连有纸带的小车,另一端跨过定滑轮拴质量为l0g的钩码,利用打点计时器(频率为50Hz)打出的纸带,测出5组对应不同小车质量的加速度a,测得的数据记录在表乙中.木板水平且很光滑.
表乙
砝码的质量m/g10
小车的质量M/g200300400500600
加速度a/0.4520.3060.2320.1870.156
(1)某同学借用以上数据测定重力加速度.他已将记录的数据整理后标在图丙所示坐标纸上,请你在坐标纸上作出相应图线,并根据图线求得当地重力加速度的测量值为g=______m/s2
(2)试分析说明图线不过坐标原点的原因.
(3)当小车质量为500g时对应的纸带如图丁所示(打A点时小车刚好运动,相邻的计数点间还有四个点未画出),该同学用这条纸带验证机械能守恒定律.由静止释放钩码至打点E时,钩码的重力势能损失______J,系统的动能增加______J(查得当地重力加速度g=9.8m/s2,保留两个有效数字)
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manfen5.com 满分网如图所示,水平放置两平行金属极板间有一垂直于极板的匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M.一带电量为q、质量为m的质点从两板中央平行于极板方向射入板间,最后垂直打在M屏上,则( )
A.质点在板间运动的时间与它从板的右端运动到光屏M的时间相等
B.质点入射时的动能小于打到屏上时的动能
C.板间电场强度大小为manfen5.com 满分网
D.质点在板间运动的加速度大小为g,方向竖直向上
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在如图所示的等量同种负电荷连线的中垂线上有A、B、C三点,A0=OC,从A点无初速度释放一带负电的粒子.则( )
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A.粒子将沿AB连线做变加速运动,且一定有加速度aA>aB
B.粒子将沿AB连线做变加速运动,且一定有电势 φB>φA
C.粒子将由A向B方向运动,且在A点的电势能高于在B点的电势能
D.粒子将在Ac间做往复运动
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如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为manfen5.com 满分网的匀强磁场.一带负电的粒子从原点0以与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在上方运动半径为R则( )
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A.粒子经偏转一定能回到原点0
B.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1
C.粒子完在成一次周期性运动的时间为2πm/3qB
D.粒子第二次射人x轴上方磁场时,沿x轴前进3R
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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