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如图甲所示,固定在水平桌边上的“ ”型平行金属导轨足够长,倾角为53º,间距L=...

如图甲所示,固定在水平桌边上的“   ”型平行金属导轨足够长,倾角为53º,间距L=2m,电阻不计;导轨上两根金属棒ab、cd的阻值分别为R1=2Ω,R2=4Ω,cd棒质量m1=1.0kg,ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它刚要滑出导轨时,cd棒刚要开始滑动;g取10m/s2,sin37 º =cos53 º =0.6,cos37 º = sin53 º =0.8。

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(1)在乙图中画出此时cd棒的受力示意图,并求出ab棒的速度;

(2)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?

(3)假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变,则当动摩擦因数满足什么条件时,无论ab棒质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动?

 

(1)1.5m/s(2)3.125kg(3)μ≥0.75 【解析】 试题分析:(1)ab棒沿斜面滑下切割磁感线产生的感应电流的方向是b→a→c→d→b; 因为当ab棒从导轨刚要滑出时,cd棒刚要开始滑动,其受力分析如图所示。 由受力分析得: ①, ② 且: ③,解得:I=2.5A ④ 根据法拉第电磁感应定律:E=BLv ⑤ 闭合电路的欧姆定律: ⑥ 解得:v=1.5m/s ⑦ (2)ab棒在足够长的轨道下滑时,最大安培力只能等于自身重力的分力,有: ⑧ 因ab棒与cd棒串联,故所受最大安培力相等 ⑨ 要使cd棒不能滑动,需: ⑩ 以上两式联立解得:mab≤3.125kg (3)ab棒下滑时,cd棒始终静止,有: 解得: 当ab棒质量无限大,在无限长轨道上最终一定匀速运动,安培力F/A趋于无穷大,有:=0.75 考点:法拉第电磁感应定律;楞次定律;物体的平衡。  
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考点分析:
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如图甲所示,一滑块随足够长的水平传送带一起向右匀速运动,滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。一质量m=0.05kg的子弹水平向左射入滑块并留在其中,取水平向左的方向为正方向,子弹在整个运动过程中的v-t图象如图乙所示,已知传送带的速度始终保持不变,滑块最后恰好能从传送带的右端水平飞出,g取10m/s2

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(1)求滑块的质量;

(2)求滑块向左运动过程中与传送带摩擦产生的热量;

(3)若滑块可视为质点且传送带与转动轮间不打滑,则转动轮的半径R为多少?

 

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某同学做“探究加速度与力的关系”的实验,实验的探究对象是铝块(质量小于砂桶的),在静止释放轻绳前,装置如图甲所示,

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该同学在实验操作中有两处明显错误,分别是                                 

纠错后开始实验:保持铝块的质量m不变,通过在砂桶中添加砂来改变对铝块的拉力;每次释放轻绳,由力传感器可测得拉力的大小F,由纸带上打出的点可算出对应加速度的大小a;已知重力加速度为g。该同学根据多组实验数据画出如图乙所示的一条过坐标原点的直线,他标注纵轴为加速度a,但忘记标注横轴,你认为横轴代表的物理量是       (用所给的字母表示)。

若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更      (选填“大”或“小”)

本装置还可利用来做                                   的实验.(只填一个)

 

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在“实验:用伏安法测量金属丝电阻率ρ”中,实验用的电源电动势为3V,金属丝的最大电阻为5Ω。

为使测量更为准确,请在图甲中正确选择电流表的量程并接入电路。

用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图乙所示,其读数为d=      mm。

滑动变阻器触头调至一合适位置后不动。闭合开关,P的位置选在ac的中点b,读出金属丝接人电路的长度为L,电压表、电流表的示数分别为U、I。请用U、I、L、d写出计算金属丝电阻率的表达式:ρ=        

本电路测量结果:ρ____ρ。(选填“>”或“<”)

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如图甲所示,Q1、Q2是两个固定的点电荷,其中Q1带正电,在它们连线的延长线上a、b  点,一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度va从a点沿直线ab向右运动,其v-t图象如图乙所示,下列说法正确的是(  

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A.Q2带正电

B.Q2带负电

C.b点处电场强度为零

D.试探电荷的电势能不断增加

 

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如图,ab边界下方是一垂直纸面向里的匀强磁场,质子(满分5 manfen5.comH)和α粒子(满分5 manfen5.comHe)先后从c点沿箭头方向射入磁场,都从d点射出磁场.不计粒子的重力,则两粒子运动的(  

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A.轨迹相同     B.动能相同

C.速率相同       D.时间相同

 

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