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如图所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框总电阻R=4.0...

如图所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框总电阻R=4.0Ω,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在水平力作用下由静止开始向左运动,经5.0s从磁场中拉出.金属线框中电流I随时间t变化的图象如图所示.
(1)试判断金属线框被拉出的过程中,线框中的感应电流方向(在图中标出);并写出0~5s时间内金属框的速度随时间变化的表达式;
(2)求t=2.0s时金属线框的速度大小和水平外力的大小;
(3)已知在5.0s内力F做功1.92J,那么金属线框从磁场拉出的过程中产生的焦耳热是多少?

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(1)由右手定则判断感应电流方向.由感应电动势公式、欧姆定律推导出速度与电流的关系,由图得到速度与时间的关系式. (2)代入速度与时间的表达式,求出速度大小.由安培力公式求出安培力,由速度表达式求出加速度,根据牛顿第二定律求出外力. (3)根据能量守恒定律求出焦耳热. 【解析】 (1)由右手定则判断出感应电流方向为逆时针.          由电流图象得到I=0.1t A,          又I==,则v==0.2t m/s      (2)当t=2s时,v=0.4m/s,加速度a=0.2m/s2         此时安培力F安==0.4N,         根据牛顿第二定律,得F-F安=ma,        代入解得 F=0.5N         (3)t=5s时,v=1m/s       则由能量守恒定律得Q=W-=1.67J 答:(1)金属框的速度随时间变化的表达式为v=0.2tm/s.     (2)t=2.0s时金属线框的速度大小为0.4m/s,水平外力的大小为0.5N.     (3)金属线框从磁场拉出的过程中产生的焦耳热为1.67J.
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考点分析:
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已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响.
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求:(1)金属块在力F作用下的加速度大小
(2)力F持续2s时金属块的位移大小
(3)当金属块速度达到6m/s时撤去拉力F,金属块在地面上还能滑行多远.

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某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻,在实验中测得多组电压和电流值,通过描点作图得到如图所示的U-I图线,
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①由图可较准确求出该电源电动势E=______V,内阻r=______Ω(结果保留三位有效数字).
②若考虑电表内阻对电路的影响,则所测得的电源电动势与真实值相比______(填“偏大”“偏小”“相等”),所测电源内阻与真实值相比______(填“偏大”“偏小”“相等”).
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在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.manfen5.com 满分网
现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)              电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)            电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)       滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
①在该实验中,电流表应选择______(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选择______(填“R1”或“R2”).
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图.
③该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为______
④下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并做出该小灯泡的伏安特性曲线.
U(V)I(A)
1
20.50.17
31.00.30
41.50.39
52.00.45
62.50.49
⑤简单说明小灯泡的伏安特性曲线不是直线的原因______
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动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如图所示.假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等.若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )
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A.300km/h
B.320km/h
C.340km/h
D.360km/h
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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