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如图是铁路上测量列车运行速度和加速度装置的示意图,它是由一块安装在列车车头底部的...

如图是铁路上测量列车运行速度和加速度装置的示意图,它是由一块安装在列车车头底部的强磁铁和埋设在轨道下面的一组等距分布的线圈及电流测量记录仪组成.假设磁铁磁极处的磁感应强度B与端面垂直,大小为0.005T,磁铁的宽度与线圈宽度d相同,且都很小,如图甲所示.线圈的匝数n=10,长L=0.2m,总电阻R=0.5Ω(包括引出线的电阻).若列车在整个测试区内做匀加速直线运动,在到达图甲所示的测试起始点时,开始记录位移.图乙为记录下来的磁铁通过第一、第二两个线圈的“电流-位移”图象.求:
(1)列车通过测试区的加速度;
(2)列车下的磁铁通过第五个线圈时,线圈中电流的大小.
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(1)由图读出测试起始点和终点的位移和电流,根据感应电动势公式和欧姆定律求出初速度和末速度,由匀变速直线运动的位移速度关系公式求出加速度. (2)根据位移速度公式求出磁铁通过第五个线圈时的速度,根据感应电动势公式和欧姆定律求出磁铁通过第五个线圈时,线圈中电流的大小. 【解析】 (1)由图看出,车头底部的磁铁通过第一个线圈时,线圈中电流为I1=0.10A,通过第二个线圈时,线圈中电流为I2=0.14A,两线圈间的距离为S=100m. 线圈切割磁感线产生的感应电动势为E=nBLv,线圈中电流大小为I== 则车头通过第一个线圈时的速度为v1== 通过第二个线圈时的速度为v2== 所以列车通过测试区的加速度为a= 代入解得,a=0.12m/s2   (2)每一个线圈到第五个线圈的距离为S5=400m,设车头通过第五个线圈时速度大小为v5,则有     =2aS5, 得到 代入解得,v5=11m/s 磁铁通过第五个线圈时,线圈中电流的大小为I5= 代入解得,I5=0.22A 答: (1)列车通过测试区的加速度是0.12m/s2; (2)列车下的磁铁通过第五个线圈时,线圈中电流的大小为0.22A.
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考点分析:
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(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.
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(1)若P点距波源近,波速多大?
(2)若Q点距波源近,波速多大?
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在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
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(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量情况如图所示.O为悬挂点,球为匀质小球,从图中可知单摆的摆长为______m.
(3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=______
(4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,学生甲说:“因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.”学生乙说:“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变”,这两个学生中______
A.甲的说法正确    B.乙的说法正确    C.两学生的说法都是错误的.

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如图中s1和s2是两个相干波源,以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c三点中,振动加强的点是______,振动减弱的点是______,再过manfen5.com 满分网周期,振动加强的点是______,振动减弱的点是______. c点的速度方向是______(填正或负方向,令向波峰运动为正方向)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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