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如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距...

如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值为R的电阻,一质量为m、长度为L的金属棒MN放置在导轨上,金属棒的电阻为r,整个装置置于方向竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速运动,保持外力的功率为P不变,经过时间t金属棒最终做匀速运动.求:

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(1)金属棒匀速运动时的速度是多少?

(2)t时间内回路中产生的焦耳热是多少?

 

(1). (2)Pt﹣   【解析】 试题分析:(1)金属棒在功率不变的外力作用下,先做变加速运动,后做匀速运动,此时受到的安培力与F二力平衡,由法拉第定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力与速度的关系式,再由平衡条件求解速度; (2)t时间内,外力F做功为Pt,外力F和安培力对金属棒做功,根据动能定理列式求出金属棒克服安培力做功,即可得到焦耳热. 【解析】 (1)金属棒匀速运动时产生的感应电动势为 E=BLv 感应电流I= 金属棒所受的安培力 F安=BIL 联立以上三式得:F安= 外力的功率 P=Fv 匀速运动时,有F=F安 联立上面几式可得:v= (2)根据动能定理:WF+W安= 其中 WF=Pt,Q=﹣W安 可得:Q=Pt﹣ 答: (1)金属棒匀速运动时的速度是. (2)t时间内回路中产生的焦耳热是Pt﹣.   【点评】金属棒在运动过程中克服安培力做功,把金属棒的动能转化为焦耳热,在此过程中金属棒做加速度减小的减速运动;对棒进行受力分析、熟练应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、动能定理等正确解题.  
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考点分析:
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如图所示,虚线PQ、MN间存在水平匀强电场,一带电粒子质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量为q=+1.0×10﹣5C,从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后,垂直于匀强电场进入匀强电场中,从虚线MN的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30°角.已知PQ、MN间距为20cm,带电粒子的重力忽略不计.求:

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(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1

(2)匀强电场的场强大小

(3)ab两点间的电势差.

 

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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,因而引起功率变化.一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表(0﹣3V,约3kΩ),电流表(0﹣0.6A,约0.1Ω),电池,开关,滑动变阻器,待测小灯泡,导线若干.实验时,要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压.

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(1)在如图1的虚线框内画出实验电路图

(2)根据实验测得数据描绘出如图2所示的U﹣I图象,小灯泡电压随电流变化曲线,由此可知,小灯泡电阻R随温度T的关系是     

(3)如果一电池的电动势2V,内阻2.5Ω.请你根据上述实验的结果,确定小灯泡接在该电池的两端,小灯泡的实际功率是      W.(结果请保留两位有效数字)

 

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用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和b的位置,如图,若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和的相应读数是多少?请在表格中.

指针位置

选择开关所处档位

读数

a

直流电流100mV

mA

 

直流电压2.5V

V

b

电阻×100

Ω

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如图所示,水平传送带带动两金属杆匀速向右运动,传送带右侧与两光滑平行金属导轨平滑连接,导轨与水平面间夹角为30°,两虚线EF、GH之间有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场宽度为L,两金属杆的长度和两导轨的间距均为d,两金属杆a、b质量均为m,两杆与导轨接触良好.当金属杆a进入磁场后恰好做匀速直线运动,当金属杆a离开磁场时,金属杆b恰好进入磁场,则(  )

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A.金属杆b进入磁场后做加速运动

B.金属杆b进入磁场后做匀速运动

C.两杆在穿过磁场的过程中,回路中产生的总热量为满分5 manfen5.com

D.两杆在穿过磁场的过程中,回路中产生的总热量为mgL

 

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如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出.下列说法正确的是(  )

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A.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的能量E将越大

B.磁感应强度B不变,若加速电压U不变,D形盒半径R越大、质子的能量E将越大

C.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长

D.D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短

 

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