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(14分)如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1 ...

(14分)如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1 m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40 Ω的电阻,质量为m=0.01 kg、电阻为r=0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g取10 m/s2忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)。

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(1)判断金属棒两端ab的电势高低

(2)磁感应强度B的大小

(3)金属棒ab从开始运动的1.5 s内,电阻R上产生的热量

 

(1)(2)0.1 T(3)0.26 J 【解析】 试题分析:(1)由右手定则判断 (2分) (2)当金属棒匀速下落时,由共点力平衡条件得 mg=BIL ① (2分) 金属棒产生的感应电动势E=BLvt ② (1分) 则电路中的电流I= ③ (1分) 由图象可得vt=7 m/s (1分) 代入数据解得B=0.1 T (1分) (3)在0~1.5 s,以金属棒ab为研究对象,根据动能定理得 mgh-W安=mv-0 ④ (2分) W安=0.455 J (1分) 对闭合回路由闭合电路欧姆定律得 E电=I(R+r) ⑤ (1分) 则电阻R两端的电压UR为 UR=E电 ⑥ (1分) 电阻R上产生的热量QR=W安=0.26 J (1分) 考点:法拉第电磁感应定律,动能定理  
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考点分析:
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(12分)如图,固定在水平面上组合轨道,由光滑的斜面、光滑的竖直半圆(半径R=2.5m)与粗糙的水平轨道组成水平轨道动摩擦因数μ=0.25与半圆的最低点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m=0.1kg的小球从斜面上A处静止开始滑下,并恰好能到达半圆轨道最高点D,水平抛出,落在水平轨道的最左端B点处。不计空气阻力,小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失g取10m/s2。求:

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(1)小球出D点的速度v

(2)水平轨道BC的长度x;

(3)小球开始下落的高度h

 

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(10分)我国探月工程已规划至嫦娥四号,并计划在2017年将嫦娥四号探月卫星发射升空。到时将实现在月球上自动巡视机器人勘测。已知万有引力常量为G月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为ρ月球可视为球体,球体积计算公式满分5 manfen5.com。求:

(1)月球质量M

(2)嫦娥四号探月卫星近月球表面做匀速圆周运动的绕速度v。

 

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(10分)在如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,内阻r=2Ω,定值电阻R1= R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电。求:

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(1)闭合开关S后电路稳定时流过R3的电流大小I3

(2)闭合开关S后,直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q.

 

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如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ ,极板间距为d,带负电的微粒质量为m、带电量为q,从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入,沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出,则

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A微粒达到B点时动能为满分5 manfen5.com

B微粒的加速度大小等于满分5 manfen5.com

C两极板的电势差 满分5 manfen5.com

D微粒从A点到B点的过程电势能减少满分5 manfen5.com

 

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如图所示,倾角α的斜面体,质量为M,静止放在粗糙的水平地面上。质量为m的木块沿斜面由静止开始加速滑下。已知斜面体的斜面是光滑的,面是粗糙的;且在木块加速下滑过程中斜面体始终保持静止,则

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A木块对斜面的压力为mgsinα

B.木块沿面下滑的加速度为gcosα

C斜面体对地面的压力大于(m+M)g

D斜面体对地面的静摩擦力方向水平向右

 

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