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(12分)如图所示,图a表示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方...

(12分)如图所示,图a表示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R。线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右。求:

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(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;

(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;

(3)在b图中,画出ab两端电势差满分5 manfen5.com随距离变化的图像。其中满分5 manfen5.com

 

(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差为BLv,b端电势高;(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热为;(3)如图所示。 【解析】 试题分析:(1)dc切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv,回路中的感应电流I=,ab两端的电势差U=I•R=BLv,b端电势高。 (2)设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t 由焦耳定律得 Q=2I2Rt ,因L=vt,求出Q=。 (3)刚进入磁场时,由于b端的电势高,则Uab=-BLv。全部进入磁场后,Uab=﹣BLv。出磁场的过程中a、b两端的电势差是路端电压,即:Uab=E-I•r=- BLv。 考点:导体切割磁感线时的感应电动势 【点评】考查了电磁感应与电路的综合,掌握切割产生的感应电动势公式和闭合电路欧姆定律。  
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考点分析:
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(20分)如图,直线MN 上方有平行于纸面且与MN成45的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。今从MN_上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN,而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。求:

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(1)电场强度的大小;

(2)该粒子从O点出发,第五次经过直线MN时又通过O点的时间

(3)该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径

 

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(18分)如图1所示,质量M=1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10 m/s2

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试求:(1)若木板长L=1 m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8 N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?

(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图2中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图像(设木板足够长)

 

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(10分)小明设计了如图甲所示的电路,同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。

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(1)用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙实验连接图补充完整;

(2)闭合电键S,移动滑动触头P,用V1、V2和A测得并记录多组数据。根据数据描出如图丙所示的M、N两条U-I直线,则直线N是根据电压表_____________(填“V1或“V2)和电流表A的数据画得的;

(3)根据图像可以求得电阻R0的测量阻值为___________满分5 manfen5.com,电源电动势E的测量值为 _____V,内电阻满分5 manfen5.com的测量值为______________满分5 manfen5.com

(4)要使实验中测量定值电阻R0的误差尽可能小,对电流表A的内阻大小的要求是_________________(选填字母代号)。

A.尽可能选大一点    B.尽可能选小一点    C.无要求

 

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(8分)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如下,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3 m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量

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满分5 manfen5.comi10-3 s)

vi满分5 manfen5.com

(m·s-1

ΔE ki=满分5 manfen5.com

Δhi

(m)

MgΔhi

1

1.21

3.13

 

 

 

2

1.15

3.31

0.58M 

0.06

0.58M 

3

1.00

3.80

2.24M 

0.23

2.25M 

4

0.95

4.00

3.10M 

0.32

3.14M 

5

0.90

 

 

0.41

 

(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用满分5 manfen5.com求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:                            

(2)请将表格中数据填写完整。v5      ,ΔE k5 =           ,MgΔh5=       

(3)通过实验得出的结论是:                                

(4)根据该实验请你判断下列ΔEk-Δh图像中正确的是(     )

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如图,有一矩形区域满分5 manfen5.com,水平边满分5 manfen5.com长为s=满分5 manfen5.com m,竖直边满分5 manfen5.com长为满分5 manfen5.com=1 m 质量均为满分5 manfen5.com、带电量分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com的两粒子, 满分5 manfen5.com=0.10 C/kg当矩形区域只存在场强大小为E=10 N/C、方向竖直向下的匀强电场时,满分5 manfen5.com由a点沿满分5 manfen5.com方向以速率满分5 manfen5.com进入矩形区域,轨迹如图。当矩形区域只存在匀强磁场时满分5 manfen5.com由c点沿cd方向以同样的速率满分5 manfen5.com进入矩形区域,轨迹如图。不计重力,已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。则:

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A.由题给数据,可求出初速度满分5 manfen5.com

B.磁场方向垂直纸面向外

C.满分5 manfen5.com做匀速圆周运动的圆心在b点

D.两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。

 

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