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如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻...

如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:

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(1)细线对金属棒拉力的功率P多大?

(2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?

(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?

 

(1)0.3W;(2)0.224J;(3)F = 0.016t + 0.208(N) 【解析】 试题分析:(1)根据能量转化和守恒,有 解得 P = 0.3W (2)当从静止开始运动经过t1=2s时间,金属棒速度达到最大,设此时为vm,金属棒中电动势为E,电流为I1,受到的安培力为F安,细线的拉力为F拉,则, F安= BI1L P =F拉vm F拉 = mgsinθ + F安 解得 vm= 1m/s 金属棒从静止开始运动到达到最大速度过程中,设整个电路中产生的热量为Q,由能量转化和守恒得 解得 QR=0.224J (3)由图可知 设在t时刻,磁场的磁感应强度为B',金属棒中电动势为E',电流为I',受到的安培力为 F安',则 (T) , F安' =B' I'L F安' 解得 F = 0.016t + 0.208(N) 考点:电磁感应与能量的结合问题.  
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考点分析:
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(15分)在民航业内,一直有黑色10分钟的说法,即从全球已发生的飞机事故统计数据来看,大多数的航班事故发生在飞机起飞阶段的3分钟和着陆阶段的7分钟。飞机安全事故虽然可怕,但只要沉着冷静,充分利用逃生设备,逃生成功概率相当高,飞机失事后的90秒内是逃生的黄金时间。如图为飞机逃生用的充气滑梯,滑梯可视为理想斜面,已知斜面长L=8m,斜面倾斜角θ=37°,人下滑时与充气滑梯间动摩擦因素为u=0.5。不计空气阻力,g=10m/s2,Sin37°=0.6,cos37°=0.8,满分5 manfen5.com=1.4。求:

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(1)旅客从静止开始由滑梯顶端滑到底端逃生,需要多长时间?

(2)一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱头从舱门处水平逃生,当他落到充气滑梯上后没有反弹,由于有能量损失,结果他以v=4.0m/s的速度开始沿着滑梯加速下滑。该旅客以这种方式逃生与(1)问中逃生方式相比,节约了多长时间?

 

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(11分)现要测定一电压表的内阻Ry的值。实验室提供了如下的器材:

A. 待测电压表V(量程3V,内阻r1约几kΩ)

B. 电流表A(量程5mA,内阻约10Ω)

C. 电阻箱R0(0—9999.9Ω)

D. 滑动变阻器R150Ω,100mA)

E. 滑动变阻器R23kΩ,2mA)

F. 电源E(电动势4V,内阻可忽略不计)

G. 开关S及导线若干

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①先用多用电表粗测电压表内阻,选择电阻率倍率____,将两表笔短接,进行欧姆调零,再使两表笔接触电压表的正负接线柱,读如图甲所示,则其阻值为____Ω。

②为了减小实验误差,要求实验过程中使用的电表指针偏转超过其量程的一半,四位同学分别设计的实验电路如图乙所示。最适合的是_______,电路中的滑动变阻器R应选用___

(选填R1R2)。实验过程中需要测量的物理量及对应的符是____,用测得的物理量计算电压表V内阻的表达式是Ry_____。

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17分)(1)(6分)用如图所示的装置研究滑动摩擦力的大小。用力拉动木板,当木相对地面______(选题静止匀速运动加速运动)时,读出弹簧测力计的示数,木与木板间滑动摩擦力等于测力计示数。在试验中通过在木板上添加钩码的方法,改变木块对木板的压力,并分别测出滑动摩擦力的大小;把木板换成玻璃板再重复上面试验。下表为某实验小组测得的实验数据:

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请完成表格中的有关计算,将结果填在表中横线上(结果保留两位有效数字)。木对木板的压力为6.00N时,它们之间的滑动摩擦力f的大小是______N。

 

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在正方形的四个顶点上分别固定有带电量绝对值均为Q的点电荷,其带性如图所示。正方形的对角线交点为O,在两条对角线上分别取点A、B、C、DOA=OB=OC=OD。不计电子重力。则

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A. C、D两点的电场强度相同,A、B两点的电场强度不同

B. C、D两点电势相等,AB两点电势不相等

C. 电子从C点沿直线运动到D点,电势能先增加后减小

D. 电子从O点沿直线运动到B点,电势能先增加后减小

 

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一辆汽车出厂前需经过13项严格的质量检测,才能被贴上产品合格证3C强制产品认证标识。其中的转翼检测就是进行低速实验,检测多项安全性能。在水平、平行的两条车道上检测甲、乙两车,在t=0时刻,甲、乙两车并排,两车的速度—时间关系图像如图所示,则

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A. 0~6s,甲、乙两车相遇两次

B. 0~6s,乙车牵引力做功与阻力做功之比为1:2

C. 在t=1s时乙车追上甲车,在t=4s时甲车追上乙车

D. 乙车的启动加速度大小是制动加速度的2倍

 

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