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如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导...

如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁感应强度B从B开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.
(1)要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
(2)要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?

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根据楞次定律可知极板1带正电,带电液滴在两板之间做平抛运动,液滴从两板间射出的条件是:在竖直方向上的偏转距离小于d,要使液滴能从两板间右端的中点射出,则根据其在竖直方向上的偏转距离等于d2,可求出磁场变化率,从而求出磁感应强度B与时间t应满足关系. 解  (1)由题意可知:板1为正极,板2为负极  设磁场变化率为K,两板间的电压:  ① 而:s=πr2   ② 带电液滴受的电场力:   ③ 由牛顿第二定律得:F-mg=ma     ④ 由③④联立解得:   ⑤ 由于极板1带正电,液滴受到向上电场力,若重力大于电场力,小球将沿极板直线飞出; 若重力小于电场力,液滴将向上偏转,做类平抛运动,当刚好沿上极板飞出时有: x=l=vt    ⑥     ⑦ 由②⑦得:  要使液滴能射出,必须满足 y<d     故磁感应强度随时间的变化率满足条件为:K<K1 (2)当液滴从两板右端中点射出时,有: l=vt,⑧     ⑨ 联立①⑤⑧⑨解得此时磁感应强度的变化率为: 所以磁感应强度B与时间t应满足关系为:
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考点分析:
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(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表:
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从上面的实验数据,你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间有何关系?为什么?
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(1)人从斜坡上滑下时的加速度大小;
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图是用来测量未知电阻Rx的实验电路的实物连线示意图,图中Rx是待测电阻,阻值约为几千欧;E是电池组,电动势6V,内阻不计;V是电压表,量程3V;内阻r=3000Ω;R是电阻箱,阻值范围0-9999Ω;R1是滑动变阻器,S1和S2是单刀单掷开关.
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主要的实验步骤如下:
a.连好电路后,合上开关S1和S2,调节滑动变阻器滑片,使得电压表的示数为3.0V.
b.再断开开关S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使得电压表的示数为1.5V.
c.读出电阻箱的阻值,并计算未知电阻Rx的大小.
d.实验后整理仪器.
①根据实物连线示意图,在答题纸虚线框内画出实验的电路图,图中标注元件的符号应与实物连线图相符.
②可供选择的滑动变阻器有:
滑动变阻器A:最大阻值100Ω,额定电流0.5A
滑动变阻器B:最大阻值20Ω,额定电流1.5A
为了使实验测量值尽可能准确,实验应选用的滑动变阻器是______(填“A”或“B”).
③电阻箱的旋钮位置如图所示,它的阻值是______Ω.
④未知电阻Rx=______Ω.
⑤测量值与真实值相比较,测量值比真实值______(填“偏大”、“相等”或“偏小”).
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螺旋测微器是常用的长度测量工具.如图所示是用螺旋测微器测量某工件长度的示意图,从图中可以读出的数值是______mm.

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B.MN棒两端电压先减小后增大
C.MN棒上拉力的功率先增大后减小
D.矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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