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如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的...

如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m、有效电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到为金属棒速度的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。已知:l=1 m,m=1 kg,R=03 Ω,r=02 Ω,s=1 m

1判断该金属棒在磁场中是否做匀加速直线运动?简要说明理由;

2求加速度的大小和磁感应强度B的大小;

3若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?

 

(1)是 (2)a=0.4m/s2 B=0.5T. (3)t=1s 【解析】 试题分析:(1)R两端电压U∝I∝E∝v,U随时间均匀增大,即v随时间均匀增大,所以加速度为恒量,故金属棒做匀加速直线运动。 (2)由 将F=0.5v+0.4代入,得:(0.5-)v+0.4=a 因为加速度为恒量,与v无关,所以a=0.4m/s2 0.5-=0,代入数据得:B=0.5T. (3)设外力F作用时间为t,则 x1=at2 v0=at x2=v0 x1+x2=s, 代入数据得0.2t2+0.8t-1=0 解方程得t=1s或t=-5s(舍去)。 考点:闭合电路欧姆定律,牛顿第二定律。  
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考点分析:
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考驾驶证的某环节,学员需要将车前轮停在指定的感应线上。如图所示,车在感应线前以v0的速度匀速行驶,前轮到感应线的距离为s时,学员立即刹车,假设刹车后,车受到的阻力为其总重力(包括车内的人)的μ倍。已知车(包括车内的人)的质量为M,讨论车的初速度v0不同的情况停下时,车前轮相对感应线的位置。

 

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1某研究小组的同学为了测量某一电阻RX的阻值,甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时,将选择开关置于合适的挡位后,必须先将两表笔短接,再进行         ,使指针指在欧姆刻度的“0”处。若该同学将选择旋钮在“×1”位置,指针在刻度盘上停留的位置如图所示,则所测量的值为      Ω。

2为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:

A电流表量程15mA,内阻未知

B电流表量程06A,内阻未知

C电阻箱最大电阻9999Ω  

D电阻箱最大电阻999

E电源电动势3V,内阻1Ω    

F单刀单掷开关2只    

G导线若干

乙同学设计的电路图如图所示,现按照如下实验步骤完成实验:

①调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值R1,仅闭合S1,使电流表有较大的偏转且读数为I;

②调节电阻箱,保持开关S1闭合,开关S2闭合,再次调节电阻箱的阻值为R2,使电流表读数仍为I。

a根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择      ,电阻箱应选择       填器材前字母

b根据实验步骤可知,待测电阻Rx=           用题目所给测量数据表示

3利用以上实验电路,闭合S2调节电阻箱R,可测量出电流表的内阻RA,丙同学通过调节电阻箱R,读出多组R和I值,作出了—R图像如图所示。若图像中纵轴截距为1A-1,则电流表内阻RA=          Ω。

 

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为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

1)实验时,一定要进行的操作是            

A.用天平测出砂和砂桶的质量.

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数.

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带.

E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为    m/s2(结果保留两位有效数字)。

3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为          

ABCk D

 

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1图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=01 m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek-h图象2,其中高度从02 m上升到035 m范围内图象为直线其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10 m/s2,由图象

A小滑块的质量为02 kg

B轻弹簧原长为02 m

C弹簧最大弹性势能为032 J

D小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为018 J

 

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如图所示,圆柱形区域横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子不计重力以某一初速度沿截面直径方向入射时,穿过此区域的时间为t;若该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转了。根据上述条件可求得的物理量有   

A带电粒子的初速度

B带电粒子在磁场中运动的半径

C带电粒子在磁场中运动的周期

D带电粒子的比荷

 

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试题属性

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