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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两...

如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MNPQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒abcd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止.取g=10 m/s2,问:

(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?

(2)棒ab受到的力F多大?

(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?

 

(1),方向由d至c(2)(3) 【解析】(1)棒cd受到的安培力为: ① 棒cd在共点力作用下平衡,则: ② 由①②式,代入数据解得: ③ 根据楞次定律可知,棒cd中的电流方向由d至c ④ (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等,即: 对棒ab,由共点力平衡知: ⑤ 代入数据解得: ⑥ (3)设在时间t内棒cd产生的热量,由焦耳定律知: Rt ⑦ 设棒ab匀速运动的速度大小为v,其产生的感应电动势为: ⑧ 由闭合电路欧姆定律知: ⑨ 由运动学公式知在时间t内,棒ab沿导轨的位移为: ⑩ 力F做的功为: 综合上述各式,代入数据解得: 。  
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考点分析:
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如图所示,在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m,曲面劈B的质量M=3m,劈B的曲面下端与水平面相切,且劈B足够高,各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度v0向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起又滑上劈B。求:

(1)碰撞过程中系统损失的机械能;

(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度。

 

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图(a)是一理想变压器的电路连接图,图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象,已知电压表的示数为20V,两个定值电阻的阻值R均为10Ω,则:

(1)求原、副线圈的匝数比;

(2)将开关S闭合,求原线圈的输入功率;

 

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在“验证动量守恒定律”的实验中:

(1)在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置,其目的是减小实验中的____________(选填“系统误差”或“偶然误差”).

(2)入射小球每次必须从斜槽上____________滚下,这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同.

(3)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度,但是可以通过仅测量_______(填选项前的符号),间接地解决这个问题.

 

A.小球开始释放高度h   

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的水平位移

(4)入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,在m1m2时,实验中记下了OMPN四个位置(如图所示),若满足________________________(用m1m2OMOPON表示),则说明碰撞中动量守恒;

 

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如图为某小型水电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电,已知输电线的总电阻R=10Ω,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41,副线圈与用电器R0组成闭合电路.若T1T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压u=220sin100πtV),当用电器电阻R0=11Ω时( )

A. 通过用电器的电流有效值为20A

B. 升压变压器的输入功率为4650W

C. 发电机中的电流变化频率为100Hz

D. 当用电器的电阻R0减小时,发电机的输出功率减小

 

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如图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝数为N,整个线圈的电阻为r,在磁感应强度为B的磁场中,线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电阻为R,当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说法中正确的是(  )

A. 磁通量的变化量为ΔΦNBS

B. 平均感应电动势为

C. 电阻R所产生的焦耳热为Q

D. 通过电阻R的电荷量为

 

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