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如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距L=0.2m,导轨左...

如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距L=0.2m,导轨左端接有规格为“0.6V,0.6W”的小灯泡,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面,导体棒ab与导轨垂直并接触良好,在水平拉力作用下沿导轨向右运动.此过程中小灯泡始终正常发光,已知导轨MN、PQ与导体棒的材料相同,每米长度的电阻r=0.5Ω,其余导线电阻不计,导体棒的质量m=0.1kg,导体棒到左端MP的距离为x.

(1)求出导体棒ab的速度v与x的关系式;

(2)在所给坐标中准确画出aMPba回路的电功率P与x的关系图象(不必写出分析过程,只根据所画图象给分);

(3)求出导体棒从x1=0.1m处运动到x2=0.3m处的过程中水平拉力所做的功.

 

(1)v=(5x+3.5)m/s (2)如图所示 (3)0.49J 【解析】试题分析:(1)导体棒接入电路的电阻: 因为灯泡正常发光,由P=UI得电路中电流: 灯泡电阻: ab切割磁场产生感应电动势: 由闭合电路欧姆定律有: 又r=2x•0.5 综合上述各式,代入数据后得:v=(5x+3.5)m/s (2)如图所示 (3)由速度与位移关系v=(5x+3.5)m/s得: 当x1=0.1m时,速度v1=4m/s;x2=0.3m时,速度v2=5m/s. 根据动能定理可得: 其中安培力所做的功: 解得: 考点:导体切割磁感线时的感应电动势、动能定理、闭合电路欧姆定律 【名师点睛】本题主要考查了导体切割磁感线时的感应电动势、动能定理、闭合电路欧姆定律。灯泡正常发光,由P=UI求出电流,由欧姆定律求出灯泡的电阻.ab切割磁场产生感应电动势:E=Blv,根据闭合电路欧姆定律,即可求解v的表达式;由速度的表达式,求出导体棒在x1=0.1m处和x2=0.3m处的速度,根据动能定理求解水平拉力所做的功.  
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考点分析:
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如图所示,质量均为m=3kg的物块AB紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上.开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,现使物块B在水平外力F作用下向右做a=2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=05g=l0m/s2.求:

1)物块AB分离时,所加外力F的大小;

2)物块AB由静止开始运动到分离所用的时间.

 

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风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展,如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10Ω若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:

1在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比;

2用户得到的电功率是多少

 

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如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻10Ω,R1是电阻箱099,R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源电动势10V,内阻很小).在保证安全和满足需求的情况下,使测量范围尽可能大实验具体步骤如下:

连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;

闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调 R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=015A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2

重复步骤2,再测量6组R1和I2的值;

将实验测得的7组数据在坐标纸上描点,得到 如图2所示的图象

根据实验回答以下问题:

1现有四只供选用的电流表

A电流表03mA,内阻为 2

B电流表03mA,内阻未知

C电流表003A,内阻为 5

D电流表003A,内阻未知

A1应选用     A2应选用        选填字母 A、B、C、D

2测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=015A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值               选填“不变”、“变大”或“变小”).

3根据以上实验得出 Rx=             Ω.(保留两位有效数字

 

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现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面如图、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干实验步骤如下不考虑摩擦力的影响,在空格中填入适当的公式或文字

1用天平测出小车的质量m

2让小车自斜面上方一固定点A1从静止下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t

3用米尺测量A1与A2之间的距离s则小车的加速度a=       

4用米尺测量A1相对于A2的高度h则小车所受的合外力F=      

5在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时改变h,使m与h的乘积不变测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t请说出总质量与高度的乘积不变的原因     

6多次测量m和t,以m为横坐标,t2为纵坐标,根据实验数据作图如能得到一条         线,则可验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律

 

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电动自行车是一种应用广泛的交通工具,其速度控制是通过转动右把手实现的,这种转动把手称“霍尔转把”,属于传感器非接触控制转把内部有永久磁铁和霍尔器件等,截面如图甲开启电源时,在霍尔器件的上下面之间加一定的电压,形成电流,如图乙转把转动永久磁铁也跟着转动,霍尔器件能输出控制车速的电势差,已知电势差与车速关系如图丙,以下关于“霍尔转把”叙述正确的是 

A为提高控制的灵敏度,永久磁铁的上下端分别为N、S

B按图甲顺时针转动把手,车速变快

C图乙中从霍尔器件的左右侧面输出控制车速的电势差

D若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调,不影响车速控制

 

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