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如图所示,两条足够长相距为l的光滑平行金属导轨与水平面成θ角放置,金属导轨上各有...

如图所示,两条足够长相距为l的光滑平行金属导轨与水平面成θ角放置,金属导轨上各有一根竖直光滑挡杆,挡杆与金属导轨的交点连线和金属导轨垂直,在金属导轨之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,有两根质量均为m,电阻均为R的金属杆垂直放置在金属导轨上,其中ab杆放在竖直光滑挡杆前处于静止,cd杆在平行于金属导轨向上的拉力F作用下处于静止,其他部分电阻不计.
(1)增大拉力F使cd杆沿金属导轨向上运动,当ab杆对竖直光滑挡杆压力恰好为零而处于静止时,求cd杆沿金属导轨向上运动的速度v;
(2)在cd杆沿金属导轨由静止向上加速至速度为v的过程中,cd杆沿金属导轨向上运动的距离为l,求此过程中流过ab杆横截面的电量q.

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(1)当ab杆对竖直光滑档杆压力恰好为零而处于静止时,对ab杆cd杆受力分析,由平衡条件得ab杆受安培力.再根据安培力公式和电磁感应定律求得cd杆沿金属导轨向上运动的速度. (2)根据电量公式Q=It求得流过ab杆横截面的电量. 解(1)当ab杆对竖直光滑档杆压力恰好为零而处于静止时,ab杆cd杆受力分析分别如图a、b所示, 由平衡条件得ab杆受安培力方向沿金属导轨向上, 大小为F=mgsinθ 此时cd杆沿金属导轨向上匀速运动, 设速度为v,cd杆产生的感应电动势为:E=Blv abcd回路中电流为: ab杆受安培力为:F=BIl 由以上各式解得: (2)流过ab杆横截面的电量q满足: 又:    △ϕ=Bll 由以上各式解得: 答:(1)cd杆沿金属导轨向上运动的速度是; (2)此过程中流过ab杆横截面的电量是.
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考点分析:
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(1)赛车运动到C点时速度vc的大小;
(2)赛车经过最高点D处时对轨道压力FN的大小;
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②乙同学为了避免笔尖触划玻璃面,画出的a′b′和c′d′都比实际的分界面向外侧平移了一些,如图乙所示,后来的操作都正确,但在画光路图时仍以a′b′和c′d′为分界面,则测得的折射率n的值将偏小.
③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误,但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行,如图丙所示,则测得的折射率n的值将偏大.
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上述说法中正确的是:______
A.①和②B.①和③C.②和③D.③
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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