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如图所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动,轮上绕有轻质柔软细线,...

如图所示的滑轮,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动,轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m,电阻为r的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为Bo的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦,求:
(1)重物匀速下降的速度v;
(2)重物从释放到下降h对的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR
(3)若将重物下降h时的时刻记作t=0,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B怎样随时间t变化(写出B与t的关系式).

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(1)重物匀速下降时,金属杆匀速上升,受力平衡.推导出安培力,由平衡条件列式求出速度v. (2)重物从释放到下降h的过程中,重物的重力势能减小转化为杆的重力势能和动能、重物的动能及整个回路的内能,根据能量守恒求出整个回路产生的焦耳热,根据串联电路电流关系,求出电阻R中产生的焦耳热QR; (3)当回路中总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时棒将导轨做匀加速运动.根据磁通量不变,列式求B与t的关系式. 【解析】 (1)重物匀速下降时,金属杆匀速上升,受力平衡. 此时回路中产生的感应电动势为 E=BLv, 则棒所受的安培力 F安=BIL=BL= 对整体有:3mg=mg+F安, 联立解得 v= (2)重物从释放到下降h的过程中,由能量守恒得  3mgh=mgh++Q总 电阻R中产生的焦耳热QR= 由以上式子解得,QR=[2mgh-] (3)当回路中总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时金属棒将导轨做匀加速运动. 则有   3mg-mg=(3m+m)a BLh=BL(h+vt+) 解得 B= 答: (1)重物匀速下降的速度v是; (2)重物从释放到下降h对的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR是[2mgh-]. (3)金属杆中恰好不产生感应电流时,磁感应强度B随时间t变化的关系式是 B=.
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考点分析:
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如图,一匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其边界是半径为R的圆.MN为圆的一直径.在M点有一粒子源可以在圆平面内向不同方向发射质量m、电量-q速度为v的  粒子,粒子重力不计,其运动轨迹半径大于R. 
(1)求粒子在圆形磁场中运动的最长时间(答案中可包含某角度,需注明该角度的正弦或余弦  值);
(2)试证明:若粒子沿半径方向入射,则粒子一定沿半径方向射出磁场.

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如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的直径BD与AB垂直,水平轨道上有一质量m=1.0kg可看作质点的小滑块,滑块与水平 轨道间的动摩擦因数μ=0.5.现使滑块从水平轨道上某点静止起出发,在水平向右的恒力F作用下运动,到达水平轨道的末端B点时撤去外力F,小滑块继续沿半圆形轨道运动;恰好能通过轨道最高点D,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到其出发点,g取10m/s2
(1)当R=0.90m时,求其出发点到B点之间的距离x及滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小;
(2)小明同学认为:若半圆形光滑轨道BCD的半径R取不同数值,仍要使物体恰好能通过D点飞离圆轨道并刚好落回其对应的出发点,恒定外力F的大小也应随之改变.你是否同意他的观点,若同意,求出F与R的关系式;若不同意,请通过计算说明.

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如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v=4m/s从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t=0.5s时刻物块到达最高点,t=1.5s时刻物块又  返回底端.求:
(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1,、a2
(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ.

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manfen5.com 满分网如图所示,匀强电场方向沿x轴的正方向,场强为E.在A(l,0)点有一个质量为m,电荷  量为q的粒子,以沿y轴负方向的初速度v.开始运动,经过一段时间到达B(0,-l)点,(不计重力作用).求:
(1)粒子的初速度v的大小;
(2)当粒子到达B点时的速度v的大小.
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两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R.、电源的电动势E和内电  阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1  的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据分别描绘了如图(b)所示的两条U-/直线,回答下列问题:
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(1)根据甲乙两同学描绘的直线,可知甲同学是根据电压表______(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得______(填写物理量符号及计算结果);乙同学是根据电压表______(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,并可以测得______(填写物理量符号及计算结果)
(2)该电路中电流表的读数______(填:“可能”或“不可能”)达到0.6A,理由是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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