如图所示,MN、PQ为足够长的平行导轨,间距L=0.5m.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.NQ⊥MN,NQ间连接有一个R=3Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B
=1T.将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2Ω,其余部分电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQ为s=2m.试解答以下问题:(g=10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)金属棒达到稳定时的速度是多大?
(2)从静止开始直到达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?
考点分析:
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如图所示,在xoy平面内,MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪,可以沿+x方向射出速度为v
的电子(质量为m,电量为e).如果电场和磁场同时存在,电子将做匀速直线运动.如果撤去电场,只保留磁场,电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场.不计重力的影响,求:
(1)磁感应强度B和电场强度E的大小和方向;
(2)如果撤去磁场,只保留电场,电子将从D点(图中未标出)离开电场,求D点的坐标;
(3)电子通过D点时的动能.
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如图所示,质量m
1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有质量m
2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v
=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s
2,求
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′
不超过多少?
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利用如图甲所示电路测量量程为800mV的电压表的内阻R
V,R
V约为900Ω.某同学的实验步骤是:
①按照电路图正确连接好实验电路;
②合上开关S
1和S
2,调节滑动变阻器R
1的滑片位置,使得电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S
1闭合,断开开关S
2,调节电阻箱R的阻值和滑动变阻器R
1的滑片位置,使得电压表指针指到满刻度一半;
④读出电阻箱接入电路中的电阻值R,即为电压表内电阻R
V的大小;
可供选择的实验器材有:
A.待测电压表:量程为800mV,内阻约900Ω
B.滑动变阻器:最大阻值200Ω,额定电流1A
C.滑动变阻器:最大阻值5Ω,额定电流2A
D.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
E.电阻箱:最大阻值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
F.电池组:电动势约6V,内阻约1Ω
以及导线和开关等.
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
(1)为了使测量比较准确,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,从上述器材中还应选用的器材是______(用器材前的序号字母表示).
(2)在这些器材的实物图乙上,请根据甲图连接实验器材.
(3)在上述实验步骤中,错误的步骤是______,请改于下面______.
(4)关于用上述方法测出的电压表内阻R
V的测量值R测和真实值R真及测量误差,下列说法中正确的是______
A.R
测>R
真
B.R
测<R
真C.若R
V越大;测量值R测相对于真实值R真的误差就越大
D.若R
V越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越小.
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“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律,乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律.
(1)比较这两种方案,______(填“甲”或“乙”)方案好一些,理由是:______.
(2)图丙所示是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=______;该纸带是采用______(填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据:______.
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如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的时间t之间的函数图象,下面四个图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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