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如图所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水...

如图所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成=30角,平行导轨间距L=10 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=020T。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m=020 kg,电阻均为R=020Ω。若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2。求:

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(1)cd杆受安培力F的大小;

(2)通过金属杆的感应电流I

(3)作用在金属杆ab上拉力的功率P。

 

(1)1.0N; (2)5.0A; (3)20W 【解析】 试题分析:(1)金属杆cd静止在金属导轨上,所受安培力方向与导轨平面平行向上。 则F安= mgsin30° 解得:F安=1.0N (2)F安=BIL解得:I=5.0A (3)金属杆ab所受安培力方向与导轨平面平行向下,金属杆ab在拉力F、安培力F安和重力mg作用下匀速上滑, 则F=BIL+ mgsin30°根据电磁感应定律,金属棒ab上产生的感应电动势为E感 = BLv 根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆ab的电流I =根据功率公式:P=Fv 解得:P =20W 考点:闭合电路欧姆定律,电磁感应定律  
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考点分析:
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(1)图1为示波器面板的图示,荧光屏上显示的是一个位于屏幕右下方、线条较粗且模糊不清的波形。若要将该波形调至屏中央,应调节_________;若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节         。(选填选项前的字母)

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A.衰减旋钮

B.聚焦旋钮和辅助聚焦旋钮

C.水平位移旋钮和垂直位移旋钮

D.扫描微调旋钮和扫描范围旋钮

(2)用如图2所示装置做“验证动能定理”的实验。实验中,小车碰到制动挡板时,钩码尚未到达地面。

①为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力,以下操作必要的是         (选填选项前的字母)。

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A.在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力

B.在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力

C.调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行

D.所加钩码的质量尽量大一些

②图3是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出,所用交流电源的频率为50Hz。通过测量,可知打点计时器打B点时小车的速度大小为       m/s。

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③甲同学经过认真、规范地操作,得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O,再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点,可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。图4是根据这些实验数据绘出的v2 -s图像。已知此次实验中钩码的总质量为0015 kg,小车中砝码的总质量为0100kg,取重力加速度g= 98m/s2,则由图像可知小车的质量为         kg(结果保留两位有效数字)。

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④在钩码质量远小于小车质量的情况下,乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小。但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些,造成这一情况的原因可能是          (选填选项前的字母)。

A.滑轮的轴处有摩擦

B.小车释放时离打点计时器太近

C.长木板的右端垫起的高度过高

D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

 

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1924年,德布罗意提出了物质波理论,他假设实物粒子也具有波动性,大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子(如电子、质子等),他认为粒子的动量p与波的波长满分5 manfen5.com之间遵从关系:满分5 manfen5.comh为普朗克常量),这一假说后来在一系列实验中得到了证实。如图甲所示,在电子双缝干涉实验中,将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝(电子发射端到两狭缝距离相等),在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕(屏幕上的O点位于两狭缝中心对称轴的正后方,图中未画出),电子打到探测器上会在屏幕上出现亮点。在实验中,以速率v0发射电子,开始时,屏幕上出现没有规律的亮点,但是当大量的电子到达屏幕之后,发现屏幕上不同位置出现亮点的概率并不相同,且沿垂直双缝方向呈现出间隔分布,如图乙所示。这种间隔分布类似于光的干涉中出现的明暗相间的条纹。则下列说法中正确的是

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A.以速率2v0发射电子,重复实验,O点可能处在暗条纹上

B.以速率2v0发射电子,重复实验,所形成的条纹间距会变小

C.若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离(不改变狭缝和屏幕间的距离),重复实验,如果屏幕上仍有间隔的条纹分布,则O点一定处在暗条纹上

D.若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离(不改变狭缝和屏幕间的距离),重复实验,如果屏幕上仍有间隔的条纹分布,则O点一定处在明条纹上

 

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如图所示,铜线圈水平固定在铁架台上,铜线圈的两端连接在电流传感器上,传感器与数据采集器相连,采集的数据可通过计算机处理,从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后,沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线。条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态,且所受空气阻力可忽略不计。则下列说法中正确的是

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A.若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度

B.若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强

C.甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能

D.两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

 

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“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目,它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来。假设风洞内向上的风量和风速保持不变,表演者调整身体的姿态,通过改变受风面积(表演者在垂直风力方向的投影面积),来改变所受向上风力的大小。已知人体所受风力大小与受风面积成正比,人水平横躺时受风面积最大,设为S0,站立时受风面积为满分5 manfen5.com S0;当受风面积为满分5 manfen5.com S0时,表演者恰好可以静止或匀速漂移。如图所示,某次表演中,人体可上下移动的空间总高度为H,表演者由静止以站立身姿从A位置下落,经过B位置时调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化),运动到C位置速度恰好减为零。关于表演者下落的过程,下列说法中正确的是

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A.从A至B过程表演者的加速度大于从B至C过程表演者的加速度

B.从A至B过程表演者的运动时间小于从B至C过程表演者的运动时间

C.从A至B过程表演者动能的变化量大于从B至C过程表演者克服风力所做的功

D.从A至B过程表演者动量变化量的数值小于从B至C过程表演者受风力冲量的数值

 

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在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。则下列说法中正确的是

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A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同

B.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大

C.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大

D.该磁场方向一定是垂直纸面向里

 

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