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如图所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为...

如图所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均不计。在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的磁场,磁感强度大小按B=kx规律变化(其中k是一大于零的常数)。一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上,两者接触良好。当t=0时直杆位于x=0处,其速度大小为v0,方向沿x轴正方向,在此后的过程中,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆,使金属杆的加速度大小恒为a,加速度方向一直沿x轴的负方向.求:

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(1)金属杆向右运动至t0时刻时所在位置处的磁感应强度B的大小。

(2)闭合回路中感应电流持续的时间有多长?

(3)当金属杆的速度为满分5 manfen5.com时,闭合回路的感应电动势多大?此时作用于金属杆的外力F多大?

 

(1);(2);(3)当杆沿x轴正方向运动的速度为时,感应电动势,外力;杆沿x轴负方向运动的速度为时,感应电动势,外力; 【解析】 试题分析:(1)杆做匀变速直线运动,由位移公式可知:金属杆向右运动至t0时刻时的位移,所以此时的磁感应强度 (2)杆先向右做匀减速运动,后向左做匀加速运动,最后会离开磁场,设t为在磁场区内向右做匀减速直线运动的时间,则v0-at=0,根据对称性可得:感应电流的持续时间: (3)设x1为金属杆的速度大小为时它所在的坐标,由速度位移关第,解得,此时回路中的感应电动势 当金属杆沿xl轴正方向运动时,由牛顿第二定律得:F+BdI=ma 由欧姆定律 解得外力。 同理可以求出,当金属杆沿xl轴正方向运动时,外力 考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律  
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考点分析:
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滑草是一项前卫运动,和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。如图所示,人坐在滑草车上从斜坡的高处A点由静止开始自由滑下,滑到斜坡的底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若某人和滑草车的总质量m=60kg,滑草车与斜坡滑道、滑草车与水平滑道间的动摩擦因数相等,μ=0.2,斜坡的倾角θ=15º。整个运动过程中,除滑草车与滑道之间的摩擦外,不计其它方面的能量损失,重力加速度g取10m/s2。(sin15º≈0.26,cos15º≈0.97)求:

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(1)人与滑草车在斜坡上滑动时的加速度大小为多少?

(2)若斜坡滑下的距离AB长为L=40m,则人与滑草车在水平滑道上滑行的最大距离为多少?

 

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电学黑箱内有一不明电学元器件H,把它和滑动变阻器R、电流表A、电源等组成一个电路,用两只电压表同时测量H和R两端的电压。改变R的阻值,得到多组U--I数据。但由于记录数据马虎,表格中的两组电压表读数,哪一组对应的是V的读数没有确定。已知电压表和电流表都可以认为是理想电表。

I/A

0.12

0.21

0.29

0.34

0.42

0.47

0.50

U1/V

0.20

0.40

0.60

0.80

1.20

1.60

2.00

U2/V

4.20

3.55

2.95

2.50

1.70

1.05

0.50

(1)把U1、U2和电流I的关系在U--I图上描点,结果如图所示。请你在答题纸上的U--I图象上作出H的伏安特性图线,并在图线旁标注字母H。你判断的理由是_____________

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(2)电学黑箱内的器件H,最有可能的是________

A.半导体二极管    B.热敏电阻       C.小灯泡         

D.定值电阻        E.电感线圈        F.大电容

(3)本次实验中的电源的电动势是________V,内阻是_______Ω(保留两位有效数字)

(4)某次实验时,滑动变阻器R的阻值恰好为10Ω,则此时黑箱内的H消耗的电功率为__________w(保留两位有效数字)

 

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在一次用单摆测定重力加速度的实验中,图A的O点是摆线的悬挂点,a、b点分别是球的上沿和球心,摆长L=_____________m.B为测量周期用的秒表,长针转一圈的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格1min。在测量周期时,当摆球摆动稳定后,计时起点应选在小球摆至______________时(填最高点最低点),测得单摆摆动n=50次时,长、短针位置如图所示,所用时间t=_____________s,则周期T=________s(结果保留两位有效数字)。用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=_____________(不必代入数据计算)

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法拉第发现了电磁感应现象之后,又发明了世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机,揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕.法拉第圆盘发电机的原理如图所示,将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间,并使盘面与磁感线垂直,盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B,两电刷与灵敏电流计相连.当金属盘绕中心轴按图示方向转动时,则

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A.电刷B的电势高于电刷A的电势

B.若仅将电刷A向盘边缘移动,使电刷A、B之间距离增大,灵敏电流计的示数将变大 

C.若仅将滑动变阻器滑动头向左滑,灵敏电流计的示数将变大  

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如图所示,有一半球形玻璃砖,两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入,a、b为入射点(均在玻璃砖底边圆心O的左侧),两束光进入玻璃砖后一起射到O’点,O’O垂直底边,下列说法正确的是

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A.从O’点射出的一定是一束复色光并且平行两束入射光

B.用同一装置做双缝干涉实验,光的条纹间距较小

C.在玻璃砖中的速度光比光小

D.若将光的入射点a左移一点,则两束平行光的出射光线也一定平行

 

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