一对足够长、电阻不计的平行金属导轨水平放置,其间距L=0.4m,左端接一电阻R=1.5Ω,质量为0.2kg的导体棒ab垂直地放置于导轨上,与导轨接触良好.已知棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5,棒的电阻为0.5Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.现用一水平向右的外力F拉棒,使棒由静止开始向右做匀加速直线运动,如图所示.用力传感器测得力F随时间变化的情况见表.
t/s | 0.00 | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.00 |
F/N | 2.00 | 2.15 | 2.30 | 2.45 | 2.60 |
(1)试由表中数据写出外力F随时间t变化的数学函数式.
(2)求导体棒的加速度大小和匀强磁场的磁感应强度大小.
(3)某同学估算出导体棒运动的最初6s内整个装置产生的热量可以大于150J,试通过计算判断该同学的说法是否正确.
考点分析:
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“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q,B球开始不带电,质量未知.现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:
(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?
(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?
(3)在上述电场中,使小球B也带上负电,电量为
q,则从原来位置释放后系统的电势能改变的最大值为多少?
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航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2㎏,动力系统提供的恒定升力F=28N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s
2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t
1=8s 时到达高度H=64m.求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t
2=6s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大宽度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t
3.
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竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U型管,管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示,外界大气压强为75cmHg.现向管中缓慢加入8cm长的水银柱,求:
(1)未加水银前,右侧被封闭气体的压强多大?
(2)若水银加在左管,封闭气柱的下表面向上移动的距离为多少?
(3)若水银加在右管,封闭气柱的上表面向下移动的距离为多少?
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一般情况下,导体的电阻会随着温度的改变而改变.某实验小组同学研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如表所示的一组数据:
U(V) | | 0.9 | 2.4 | 3.6 | 5.4 | 7.2 | 10.2 | 14.4 |
I(mA) | | 45 | 120 | 170 | 210 | 230 | 250 | 265 |
(1)请在图(a)的方格纸上用描点法画出电流与电压的关系图线.
(2)实验用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表,电流表,开关及导线若干.请在图(b)中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整.
(3)由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而______(选填“增大”或“减小”;根据实验数据及图线可推测:如果灯两端电压增大到20V(灯未被烧坏),那么通过灯的电流______.
(A)一定大于390mA (B)一定大于350mA (C)一定大于310mA (D)一定小于310mA
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图(a)是“DIS向心力实验器”,当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时,受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得,旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据,并直接在坐标系中描出相应的点.得到多组F、ω的数据后,连成平滑的曲线,经验证为一个抛物线,改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见右表),得到的抛物线分别如图(b)中的①、②、③所示.
(1)实验中,若挡光片的挡光宽度为△s,某次挡光片经过光电门时的遮光时间为△t,则计算机计算角速度ω的计算式为______.
(2)分析比较表格和图象可得到的结论为:______.
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
半径r(m) | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
质量m(kg) | 0.022 | 0.044 | 0.066 |
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