如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.如图所示,将甲、乙两阻值相同,质量均为m的相同金属杆放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲、乙相距l.从静止释放两金属杆的同时,在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力,使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动,且加速度大小以a=gsinθ,乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动.
(1)求每根金属杆的电阻R为多少?
(2)从刚释放金属杆时开始计时,写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t的变化关系式,并说明F的方向.
(3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场,乙金属杆共产生热量Q,试求此过程中外力F对甲做的功.
考点分析:
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如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放,
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.(取g=10m/s
2)
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二极管是一种半导体元件,它的符号为“
”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流人时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大.
(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小.然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断______(选填“左”、“右”)端为二极管的正极.
(2)厂家提供的伏安特性曲线如下图,为了验证厂家提供的数据,该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:
A.直流电源E:电动势3V,内阻忽略不计
B.滑动变阻器R:0~20Ω
C.电压表V-:量程5V、内阻约50kΩ
D.电压表V::量程3V、内阻约20kΩ
E.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5Ω
F.电流表mA:量程50mA、内阻约5Ω
G.待测二极管D
H.单刀单掷开关S,导线若干
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用______,电流表应选用______(填序号字母).
(3)为了达到测量目的,请在答题卡上画出正确的实验电路原理图
(4)为了保护二极管,正向电流不要超过25mA,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议:______.
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某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”,他设计了如图所示的实验.他的操作步骤如下:
A.按图示装置安装好实验器材;
B.在质量为10克、20克、50克的三种钩码中,他挑选了一个质量为50克的钩码挂在细线P的下端;
C.将质量为200克的小车靠近打点计时器,并用手按住;
D.先接通打点计时器的电源,再释放小车,打出一条纸带;
E.重复上述实验操作,再打几条纸带.
(1)在多次实验得到的纸带中,他选出了一条自认为满意的纸带,经测量和计算得到如下实验数据:
①纸带上第一个点到第N个点的间距为40.00cm;
②打下第N个点时,小车的瞬时速度大小为1.20m/s
该同学将钩码所受的重力当作细线对小车的拉力,计算出从打下第一个点到打下第N个点的过程中,细线拉力对小车所做的功为______J,小车的动能增加量为______J.(当地重力加速度g取9.8m/s
2,计算结果均保留三位有效数字)
(2)此次实验探究结果误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了某些能够产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作步骤帮助他分析一下,造成较大误差的主要原因是:①______;②______.
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如图所示,在光滑的水平面上放着两块长度相等,质量分别为M
1和M
2的木板,在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始都处于静止状态,现分别对两物块施加水平恒力F
1、F
2,当物块与木板分离后,两木板的速度分别为v
1和v
2.若已知v
1>v
2,且物块与木板之间的动摩擦因数相同,需要同时满足的条件是( )
A.F
1=F
2,且M
1>M
2B.F
1=F
2,且M
1<M
2C.F
1>F
2,且M
1=M
2D.F
1<F
2,且M
1=M
2
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x轴上有两点电荷Q
1和Q
2,Q
1和Q
2的位置坐标分别为x
1、x
2.Q
1和Q
2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,从图中可以看出( )
A.Q
1的电荷量一定小于Q
2的电荷量
B.Q
1和Q
2一定是同种电荷,但不一定是正电荷
C.电势最低处P点的电场强度为零
D.将一负点电荷从P点的左侧移至右侧,电场力先做正功后做负功
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