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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...

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=1m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻为r=1Ω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;(2)当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率.

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(1)导体棒开始做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零即合外力为零时,速度达到最大. (2)到达最大速度后,回路中产生稳定感应电流,根据P=I2R可正确求得结果. 【解析】 (1)设CD棒运动速度为v,则:导体棒产生的感应电动势为:E=Bdv  ① 据全电路欧姆定律有:I=  ② 则安培力为:F=BdI  ③ 据题意分析,当v最大时,有:F-F-f=0  ④ 联立①②③④得:vm==8 m/s  ⑤ 故CD运动的最大速度为8m/s. (2)CD速度最大时同理有:Em=Bdvm     ⑥ Im=      ⑦ P=I2R       ⑧ 联立⑤⑥⑦带入数据得:P=3W. 故当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率为P=3W.
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考点分析:
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(1)儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小;
(2)为了儿童在娱乐时能沿CD圆弧下滑一段,而不会从C处平抛飞出,水平滑槽BC至少应有多长?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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②根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:______他想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数,必须使上式中的______保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于______
③实验得到a与m的关系如图所示,由此可知μ=______(取两位有效数字).
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B.竖直墙面对小球A的弹力减小
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D.两个小球之间的距离增大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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