如图甲所示,质量为m、电阻为R的矩形线圈平放在光滑水平面上,矩形线圈ab、bc边分别长为L和2L,足够大的有界匀强磁场垂直于水平面向下,线圈一半在磁场内,另一半在磁场外,磁感强度为B
.t=0时刻磁感强度开始均匀减小,线圈中产生感应电流,并在磁场力作用下开始运动,v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为v-t图线上O点的切线,标出的t
1、t
2、v
为已知量.求:
(1)t=0时刻线圈的加速度;
(2)磁感强度的变化率;
(3)t
2时刻矩形线圈回路的电功率.
考点分析:
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如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ的光滑斜面上端,另一端系一质量为m的小球,小球被一垂直于斜面的挡板A 挡住,此时弹簧恰好为自然长度.现使挡板A以恒定加速度a(a<gsinθ)匀加速沿斜面向下运动(斜面足够长),已知弹簧的劲度系数为k.
(1)求小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力;
(2)求小球从开始运动到与档板分离弹簧的伸长量;
(3)问小球与档板分离后能否回到出发点?请简述理由.
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如图所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球.今使手握的一端在水平桌面上做半径为R,角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:
(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小;
(2)小球在运动过程中受到的摩擦力的大小.
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如图所示,一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H
=10cm,气体的温度T
=300K,压强为大气压强p
.现对气体缓慢加热,当气体温度升高到360K时,活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升,此后在维持温度不变的条件下缓慢取走铁砂.已知活塞的横截面积是20cm
2,大气压强p
为1×10
5 Pa,不计活塞与气缸之间的摩擦.求:
(1)最初活塞上堆放着的铁砂的质量;
(2)铁砂全部取走后活塞所能达到的高度H.
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如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球.现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.
(1)还需要的器材是
、
.
(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对
能的测量,进而转化为对
和
的直接测量.
(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了两个轻弹簧,所有弹簧的劲度系数均不相同.试设计记录数据的表格.
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现有一种电池,它的电动势为E,约为9V,内阻约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0-9999Ω;R
是定值电阻,可防止操作不当损坏电池,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R
有以下几种规格,本实验应选______.
A.10Ω,2.5W B.100Ω,1.0W
C.200Ω,1.0W D.2000Ω,5.0W
(2)该同学接入符合要求的R
后,闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,计录多组数据,作出了如图乙所示的图线.则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为______V,内阻r为______Ω.(结果保留两位小数)
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