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如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ...

如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的最大速度v相等.求:
(1)杆ab最后回到ce端的速度v.
(2)拉力F.

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当导体棒上滑达到最大速度时,受重力、拉力、支持力和安培力处于平衡,根据平衡条件列出表达式,下滑时达到最大速度时,受重力、支持力和安培力处于平衡,根据平衡列出表达式,联立两式解出最大速度和拉力F. 【解析】 当ab杆沿导轨上滑达到最大速度v时,其受力如图所示: 由平衡条件可知: F-FB-mgsinθ=0    ① 又 FB=BIL         ② 而③ 联立①②③式得:④ 同理可得,ab杆沿导轨下滑达到最大速度时:⑤ 联立④⑤两式解得:F=2mgsinθ    故杆ab最后回到ce端的速度,拉力F的大小为2mgsinθ.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,上板带正电.金属板长L=20cm,两板间距d=10manfen5.com 满分网cm.求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v是多大?
(2)若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ=30°,并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,则两金属板间的电压U2是多大?
(3)若该匀强磁场的宽度为D=10manfen5.com 满分网cm,为使微粒不会由磁场右边界射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
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铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h.
弯道半径r/m    660    330    220    165    132    110
内外轨高度差h/mm50100150200250300
(1)根据表中数据,试导出h和r关系的表达式,并求出当r=550m时,h的设计值;
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v(g=9.8m/s,以km/h为单位,结果取整数;路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理)
(3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求.为了提高运输力,2007年4月18日铁道部将对铁路进行第六次大面积提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高.请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?
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位置ABC
速度(m/s)2.012.0
时刻(s)4.010.0
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力的大小.
(3)人与雪橇从B运动到C的过程中所对应的距离.(取g=10m/s2

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A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
c.电流表Al(600mA,1.0Ω)
D.电流表A2(3A,0.1Ω)
E.电压表V(3V,6KΩ)
F.滑动变阻器R1(2KΩ,O.5A)
G.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
H.蓄电池E(6V,O.05Ω )
I.开关一个,带夹子的导线若干
(1)上列器材中,应选用的器材有______(只填代号字母).
(2)在上面方框中画出你所设计的电路图,并把图乙的实物连成实际测量电路,要求尽可能测出多组有关数值.
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manfen5.com 满分网“验证机械能守恒”的实验中
(1)下面叙述正确的是   
A.应该用天平称出重锤的质量
B.应该选用点迹清晰、特别是第1、2点间距离接近2mm的纸带
C.操作时应先通电再释放纸带
D.打点计时器应接在电压为4V-6V的直流电源上
(2)选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50HZ交流电,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.这三个数据中不符合有效数字要求的是    ,应该写成    cm.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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