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如图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽度为d、...

如图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽度为d、高为h,上下两面是绝缘板,前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于磁感应强度大小为B,方向沿z轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变。

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(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0

(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化Δp;

(3)调整矩形管道的宽和高,但保持其它量和矩形管道的横截面S=dh不变,求电阻R可获得的最大功率Pm及相应的宽高比d/h的值。

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)设带电离子所带的电量位q,当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时,U0保持恒定,有 得: (2)设开关闭合前后,管道两端压强差分别为p1、p2,液体所受的摩擦阻力均为f,开关闭合后管道内液体受到的安培力为F安,有:p1hd=f,p2hd=f+F安,F安=Bid 根据欧姆定律,有 两道题板间液体的电阻 联立解得: (3)电阻R获得的功率为:,,当时 电阻R获得的最大功率 考点:本题考查洛伦兹力、欧姆定律、电功率  
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考点分析:
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图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力。

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(1)若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf

(2)若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,有因为受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h。(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为满分5 manfen5.com

 

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如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2求:

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(1)两点电荷间的库仑力大小;

(2)C点的电场强度的大小和方向。

 

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(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表AV为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。

①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只         Ω(保留一位小数)的定值电阻R1

②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;

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③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴研究匀变速直线运动试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=         Ω保留两位小数;为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是                 

④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是            。(填选项前的字母)

A.电压表内阻的影响                        B.滑动变阻器的最大阻值偏小

C.R1实际阻值比计算值偏小                D.R0实际阻值比标称值偏大

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

电压表V读数U/V

5.26

5.16

5.04

4.94

4.83

4.71

4.59

4.46

改装表A读数I/mA

20

40

60

80

100

120

140

160

 

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(6分)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为         cm和        mm

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如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块(   

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A.最大速度相同                       B.最大加速度相同

C.上升的最大高度不同                  D.重力势能的变化量不同

 

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