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如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内.MO间接有阻值为R=3...

manfen5.com 满分网如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内.MO间接有阻值为R=3Ω的电阻.导轨相距d=lm,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻为r=lΩ的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于 MN的恒力F=1N向右拉动CD.CD受摩擦阻力f恒为0.5N.求
(1)CD运动的最大速度是多少?
(2)当CD到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度是多少?
(1)导体棒CD沿导轨先做加速减小的变加速运动,最后做匀速运动,速度达到最大.由平衡条件和电磁感应知识求出最大速度. (2)由最大速度,求出感应电动势和感应电流,根据功率公式计算电阻R消耗的电功率. (3)求出当CD的速度为最大速度的一半的安培力,根据牛顿第二定律求解CD的加速度. 【解析】 (1)由F安=BId,,E=BdV,得        当V=Vm时,有F=F安+f        代入解得    Vm=8m/s   (2)速度最大后电流为恒定电流,      则   Em=BdVm,          P=Im2R                 代入解得   P=3w     (3)E'=Bd,,F'=BId        由F-F'-f=ma      所以:a=2.5m/s2 答:(1)CD运动的最大速度是8m/s.      (2)当CD到最大速度后,电阻R消耗的电功率是3W.      (3)当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度是2.5m/s2.
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考点分析:
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物体由A点自由落下,经B点到达C点,已知物体经过B点的速度是到达C点速度的2/3,B点和C点之间的距离是1m.求:
(1)物体经过C点速度大小是多少?
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某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.用如下器材进行测量:
电压表(量程l5V,内阻约30kΩ);
电流表(量程300μA,内约50Ω);
滑动变阻器(10Ω,1A);
电池组(电动势12v,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干.
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示
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根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为______mm;
(2)根据表1数据在图3坐标中已描点,请作出U-I图象,根据图象求出电阻R=______Ω(保留两位有效数字);
(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=______
 
4L
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某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题.
(1)如图甲,在保持M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制小车的质量不变的情况下进行实验. 在实验中该同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图乙,则打B点时小车的动能为Ek=______J,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=______J.(保留2位有效数字)(g=9.8m/s2
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(2)在第(1)中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能EK,请你举出导致这一结果的主要原因______.(写出一种即可)
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如图所示,a、b是一对水平放置的平行金属板,板间存在着竖直向下的匀强电场.一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区,带电粒子进入场区后将向上偏转,并恰好从a板的右边缘处飞出; 若撤去电场,在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场,则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转,并恰好从b板的右边缘处飞出.现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间,仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区,则下面的判断中正确的是( )
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A.带电粒子将偏向a板做曲线运动
B.带电粒子将偏向b板做曲线运动
C.带电粒子将做匀速直线运动
D.带电粒子将做匀速圆周运动
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如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量φ的方向为正,外力F向右为正.则以下关于线框中的磁通量φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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