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如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为...

如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ,整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面上的匀强磁场中,AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量为M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至低端前会有加速和匀速两个运动阶段,今用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端,(金属棒、导轨的电阻均不计)求:
(1)EF棒下滑过程中的最大速度;
(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能?

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(1)EF棒从距BD端s处由静止释放的过程中,安培力先小于重力沿斜面向下的分力,做加速运动,当这两个力相等时,EF棒做匀速运动,速度达到最大,推导出安培力的表达式,由平衡条件求解最大速度. (2)由恒力推到距BD端s处后,棒先减速到零,然后从静止下滑,当加速度减至零时,在滑回BD之前已达到最大,开始匀速运动.推力做功为Fs,根据功能关系求出内能. 【解析】 (1)如图,当EF棒从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中,受力情况如图所示,棒所受的安培力为   F安=BIl= 根据牛顿第二定律得   a=  ① 所以,EF棒由静止开始做加速度减小的加速运动,当a=0时做匀速运动,速度达到最大值vm,由①式a=0有,Mgsinθ= 得, (2)由恒力推到距BD端s处后,棒先减速到零,然后从静止下滑,当加速度减至零时,在滑回BD之前已达到最大,开始匀速运动.根据能量守恒定律得   Fs-Q= 解得,Q=Fs- 答:(1)EF棒下滑过程中的最大速度是; (2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有Fs-电能转化成了内能.
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考点分析:
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以20m/s的初速度,从地面竖直向上抛出一物体,它上升的最大高度 是18m.如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变.(g=10m/s2)求:
(1)物体在离地面多高处,物体的动能与重力势能相等,以地面为零势能面;
(2)物体回到抛出点的速度大小.
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现有一满偏电流为50uA、内阻约为800~850Ω的59C2型小量 程电流表G(表头),另外可供选择的器材有:
A.电压表V(量程3V,内阻约为20kQ)
B.电流表A1(量程200μA.内阻约为500Ω)
C.电流表A2(量程0.6A,内阻约为3Ω)
D.定值电阻R(阻值10kΩ)
E.电阻箱R'(最大阻值9999Ω)
F.滑动变阻器R(最大阻值100Ω)
G.电源E(电动势3V).
H.开关S
(1)测量小量程电流表G的内阻.为了尽量减小误差,要求测量多组数据,所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号),请在图1的虚线框中画出符合要求的实验电路图(其中电源、开关及连线已画 出).
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(2)将G改装成两种倍率(如“X1”“X10”)的欧姆表.现有两种备选电路,如图2和图3所示,则图______(选填“2”或“3”)为合理电路;在合理的电路中,当开关S合向______端,这时的欧姆表是较大倍率挡.
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在探究电磁感应现象的实验中,电流表刻度盘上的零刻度线在正中间,当电池的正极接电流表的右接线柱、负极与电流表的左接线柱相碰时,指针向右偏转.如图所示的电路中,原线圈A放在副线圈B中,在合上电键S的瞬间,电流表指针应向    偏转;将原线圈A从副线圈B中拔出时,电流表指针应向    偏转.(填左,右)
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如图所示,在Oxyz坐标系所在的空间中,同时存在着匀强电场和匀强磁场.现有一质量为m、电荷量为q的 带正电的油滴从原点O沿X轴正方向射人此空间,则 下列说法正确的是( )
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A.若电场、磁场分别沿x轴正方向和X轴正方向,粒子 只能做曲线运动
B.若电场、磁场均沿y轴正方向,粒子不可能做匀速圆周运动
C.若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴负方向,粒子有可能做匀速直 线运动
D.若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴正方向,粒子有可能做匀变速 曲线运动
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如图,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平 面垂直.一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下,则下列说法中正确的是( )
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A.滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大
B.滑块从M点到最低点的加速度比磁场不存在时小
C.滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小
D.滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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