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两足够长的平行金属导轨间的距离为L,导轨光滑且电阻不计,导轨所在的平面与水平面夹...

两足够长的平行金属导轨间的距离为L,导轨光滑且电阻不计,导轨所在的平面与水平面夹角为θ.在导轨所在平面内,分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,在外力作用下保持静止,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1.完成下列问题:
(1)如图甲,金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源.撤去外力后导体棒仍能静止.求直流电源电动势;
(2)如图乙,金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻,撤去外力让导体棒由静止开始下滑.在加速下滑的过程中,当导体棒的速度达到v时,求此时导体棒的加速度;
(3)求(2)问中导体棒所能达到的最大速度.
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(1)导体棒静止在导轨上,分析受力情况,根据平衡条件、安培力公式和欧姆定律结合求解电动势. (2)当导体棒下滑的速度为v时,由E=BLv,、F=BIL导推导出安培力F的大小,根据牛顿第二定律求解加速度. (3)导体棒先做加速度减小的变加速运动,后做匀速运动,此时速度最大,由平衡条件求解最大速度. 【解析】 (1)回路中的电流为 导体棒受到的安培力为  F安=BIL 导体棒处于静止状态,由平衡条件则有  F安=mgsinθ 联立上面三式解得: (2)当ab杆速度为v时,感应电动势E=BLv,此时电路中电流 导体棒ab受到安培力F=BIL= 根据牛顿运动定律,有 ma=mgsinθ-F=mgsinθ- 解得  a=gsingθ- (3)当=mgsinθ 时,ab杆达到最大速度vm 则得    答:(1)直流电源电动势为. (2)导体棒的加速度为gsingθ-. (3)导体棒所能达到的最大速度是.
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考点分析:
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在光滑的水平面上,一质量为mA=0.1kg的小球A,以8m/s的初速度向右运动,与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰.碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点N后水平抛出.g=10m/s2.求:(1)碰撞后小球B的速度大小;
(2)小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量;
(3)碰撞过程中系统的机械能损失.

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某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移x1=3m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速沿水平地面滑行x2=8m后停止于C点.已知人与滑板的总质量m=60kg,g=10m/s2.(空气阻力忽略不计).求
(1)人与滑板离开平台时的水平初速度;
(2)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小.

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用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω
电流表A2:量程0~300μA,内阻为1000Ω
滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω,额定电流2A
电阻箱R2,阻值范围0~9999Ω,额定电流1A
电键S、导线若干要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下面问题:
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表______(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到______Ω,这样可以改装成一个量程为3.0的电压表.
(2)在方框中画完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是______mA,电流表A2的示数是______μA,测得待测电阻Rx的阻值是______.本次测量存在一定的系统误差,考虑这个原因测量值比较真实值______(选填“偏大”或“偏小”).
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如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
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(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做    运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,manfen5.com 满分网是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=    ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数F(N)manfen5.com 满分网(m2/s2a(m/s2
10.600.770.80
2   1.041.611.68
31.422.342.44
42.624.654.84
53.005.495.72
(3)由表中数据,在图2坐标纸上作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是    查看答案
如图,滑块A以一定初速度从粗糙斜面体B的底端沿B向上滑,然后又返回,整个过程中斜面体B与地面之间没有相对滑动.那么滑块向上滑和下滑的两个过程中( )
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A.滑块向上滑动的时间大于向下滑动的时间
B.斜面体B受地面的摩擦力大小改变、方向不变
C.斜面体B受地面的支持力大小始终等于A与B的重力之和
D.滑块上滑过程中损失的机械能大于下滑过程中损失的机械能
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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