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如图所示,两根相距为d足够长的光滑平行金属导轨位于水平的xOy平面内,导轨与x轴...

如图所示,两根相距为d足够长的光滑平行金属导轨位于水平的xOy平面内,导轨与x轴平行,左端接有阻值为R的电阻.在x>0的一侧存在竖直向下的磁场,金属棒质量为m,电阻为r,与金属导轨垂直放置,且接触良好.开始时,金属棒位于x=0处,现给金属棒一大小为v、方向沿x轴正方向的初速度,金属棒沿导轨滑动,金属导轨电阻可忽略不计.问:
(1)金属棒滑行过程中安培力对金属棒做的功和电阻R上产生的焦耳热;
(2)若导轨间的磁场是匀强磁场,磁感应强度为B,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x1
(3)若导轨间的磁场是非匀强磁场,磁感应强度B沿x轴正方向增加,且大小满足B2=kx,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x2

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(1)根据动能定理求出金属棒滑行过程中安培力对金属棒做功的大小,抓住克服安培力做功等于整个回路产生的热量求出电阻R上产生的焦耳热. (2)根据切割产生的感应电动势,结合闭合电路欧姆定律以及安培力的大小公式求出安培力的大小,根据牛顿第二定律求出加速度,结合微分的思想求出导体棒最终在导轨上静止时滑行的距离. (3)将B2=kx代入微分表达式,采用微分的思想求出导体棒最终在导轨上静止时的坐标x2. 【解析】 (1)根据动能定理得,安培力做功 克服安培力做功等于整个回路产生的热量,则  所以电阻R上产生的热量. (2)切割产生的感应电动势E=Bdv 安培力 根据牛顿第二定律得, △v=a△t 解得 (3)将B2=kx代入得, 解得. 答:(1)金属棒滑行过程中安培力对金属棒做的功为,电阻R上产生的热量为. (2)导体棒最终在导轨上静止时的坐标. (3)导体棒最终在导轨上静止时的坐标.
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考点分析:
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如图所示,在y轴的右方有一磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向左的匀强电场.有一铅板放置在y轴处,且与纸面垂直.现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板,而后从x轴上的D处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域,最后到达y轴上的C点.已知OD长为l,不考虑粒子受到的重力,求:
(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间;
(2)粒子经过铅板时损失的动能;
(3)粒子到达C点时的速度大小.

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(1)下列说法正确的是______
A.核力是强相互作用,在其作用的范围内比库仑力大得多
B.原子核内存在弱相互作用,它是引起原子核β衰变的原因
C.原子核中质子与中子的组成比例可以是任意的
D.癌症病人接受钴60的放射治疗利用了射线电离能力强这一特点
(2)大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出六种不同频率的光子,下列有关跃迁过程的说法正确的是______
A.六种光子中有两种属巴耳末系
B.六种光子中频率最高的是直接跃迁到基态产生的
C.若原子从n=2跃迁到基态能使锌板发生光电效应,则原子从n=4跃迁到n=2一定能使锌板发生光电效应
D.使n=4的氢原子电离至少要0.85ev的能量
(3)一辆小车在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向右运动,小车的质量为M=100kg,一质量为m=50kg的人从小车的右端迎面跳上小车,接触小车前的瞬间人的水平速度大小为v2=5.6m/s.求人跳上小车后,人和小车的共同速度v=______m/s和人跳上小车的过程中人对小车做的功______J.
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(1)下列说法正确的是______
A.广播电台、电视台发射无线电波时需要进行调制
B.用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的相干性好
C.麦克耳孙-莫雷实验结果表明:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的
D.经典物理学的时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的
(2)如图所示,一条红色光线和另一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出.则可知______
A.AO是红光,它穿过玻璃砖所需时间较长
B.AO是紫光,它穿过玻璃砖所需时间较长
C.在单缝衍射实验中,若仅将入射光由紫光变为红光,则中央明纹变宽
D.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光变为红光,则中央明纹变宽
(3)如图所示,A、B之间的距离为3L,水平面光滑,质量为m的物体(可视为质点)左端与劲度系数为K的轻质弹簧连接,右端与劲度系数为2K的轻质弹簧连接,左右两弹簧原长均为L,弹簧的另一端均固定在墙壁上.将物体拉离平衡位置,放手后,物体在光滑水平面上往复运动,证明物体的运动是简谐运动并求简谐运动的平衡位置.

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如图甲所示,一个直径为d的纸筒,固定在可以匀速转动的转台上,侧面开有位于竖直方向的狭缝,在转台的中心放有不随转台转动的油漆喷射器,它能以恒定速率水平向右喷射油漆,质量为2.00kg的金属长圆柱棒用白纸包着,当接通电源待电机稳定转动后,烧断悬挂圆柱棒的细线,圆柱棒自由下落,油漆可在圆柱棒的纸上留下记号.图乙是按正确操作获得的一条纸带,图中O是画出的第一个痕迹,A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹,测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm,已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,由此验证机械能守恒定律.根据以上内容,可得:
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①根据乙图所给的数据,可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为______J,重力势能的变化量为______J,由此可得出的结论是______.(g取9.80m/s2,结果保留三位有效数字)②如要验证毛笔画下痕迹O、F两点的过程中圆柱棒机械能守恒时,实验者不知道工作电压减小,电动机转速小于1200r/min,由于这一原因将导致△EP______△Ek(填“大于、小于、等于”).③实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值.假设OF间的距离为h,EG间的距离s.电动机转动频率用f表示.有下面三种方法求重力加速度的值,分别是:
A.根据manfen5.com 满分网,其中manfen5.com 满分网,求得:manfen5.com 满分网
B.根据vF=gt,其中manfen5.com 满分网,而manfen5.com 满分网(其中manfen5.com 满分网),求得:manfen5.com 满分网
C.根据manfen5.com 满分网,而manfen5.com 满分网,(其中manfen5.com 满分网),求得:manfen5.com 满分网
你认为用哪种方法比较妥当?其它方法可能存在的问题是什么?答:______
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测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度.给出器材如下:
A、待测螺线管L(符号manfen5.com 满分网):绕制螺线管金属丝的电阻率ρ=5.0×10-7Ω•m,电阻RL约为20Ω    B、螺旋测微器   C、电流表A:量程0.6A,内阻约为1Ω   D、电压表V:量程4V,内阻RV=4kΩ  E、定值电阻R:R=4kΩ  F、滑动变阻器R':全电阻约10ΩG、电源E:电动势8V,内阻忽略不计  H、电键S一个,导线若干
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(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示,其示数为d=______
(2)画出测量金属丝电阻的电路图,并在图乙的实物图上连线;
(3)若测得的金属丝直径用d表示,电流表A的读数用I表示,电压表V的读数用U表示,金属丝的电阻率用ρ表示,则用这些物理量的符号表示金属丝的长度L=______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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