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如图所示,在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁...

如图所示,在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。正方形线框abcd的质量为m,边长为LL=h),电阻为R,线框平面与竖直平面平行,静止于位置“ I ”时,cd与磁场下边缘距离为H。现用一竖直向上的大小为F的恒力提线框,线框由位置“I”无初速度向上运动,穿过磁场区域最后到达位置“II”(ab边恰好出磁场〕,线框平面在运动中保持在竖直平面内,且ab边保持水平。当cd边刚进入磁场时,线框恰好开始匀速运动。空气阻力不计,重力加速度为g。求:

(1)cd边刚进入磁场时,cd边中电流大小和方向;

(2)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H

(3)线框由位置“ I ”到位置“II”的过程中,恒力F做的功和线框产生的热量。

 

(1),方向为(2)(3)Q=(F-mg)(L+h) 【解析】(1)线框进入磁场做匀速直线运动,设速度为,有: 线框在磁场中所受合力为零: 线框cd边所受安培力,解得,方向为 (2)线框切割磁感线产生感应电动式 线框中感应电流,解得 ,线框从静止开始做匀加速运动,加速度,由匀变速直线运动公式 解得: (3)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中,恒力F做的功为。 只有线框在穿越磁场的过程中才会产生热量,因此从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中有,所以。  
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考点分析:
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边长为L的正方形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴O匀速转动。初始时刻线框平面与磁场垂直,如图所示。从图示位置经过t时间,线框转过90o。求:

(1)线框转动周期和线框转过90o时感应电动势的瞬时值;

(2)线框内感应电动势在t时间内的平均值;

(3)若线框电阻为r,小灯泡电阻为R,计算小灯泡的电功率。

 

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如图所示,真空玻璃管内,加热的阴极K发出的电子(初速度可忽略不计)经阳极A与阴极K之间的电压U1形成的加速电场加速后,从阳极A的小孔射出,由水平放置的平行正对偏转极板从MN的左端中点以平行于极板的方向射入两极板之间的区域。 若MN两极板间无电压,电子将沿水平直线打在黃光屏上的O点;若在MN两极板间加电压U2,形成平行纸面的偏转电场,则电子将打在荧光屏上的P点;已知电子质量为m,电荷量为eMN两极板长均为L1、两极板间距离为d,极板右端到荧光屏的距离为L2。忽略电子所受重力及它们之间的相互作用力,求:

(1)电子从阳极A小孔射出时速度v0的大小;

(2)在MN两极板间加电压U2后,电子射出偏转电场时的速度大小和方向;

(3)OP两点间的距离。

 

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竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E,在该匀强电场中,用长为L丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示,重力加速度为g。求:

(1)画出小球的受力图;

(2)小球所带电荷的电性及电荷量大小;

(3)若剪断丝线,小球在平行金属板间加速度大小。

 

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在用单摆测定重力加速度实验中:

(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值,除秒表外,还应选用下列所给器材中的哪些?将你所选用的器材前的字母填在题后的横线上。

A.长1m左右的细绳;           B.长10cm左右的细绳;

C.直径约2cm的钢球;          D.直径约2cm的木球;

E.分度值是1cm的直尺;         F.分度值是1mm的直尺;

所选器材是__________________________________________

(2)用10分度的游标卡尺测量摆球的直径如图所示,可读出摆球的直径为_____cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L

(3)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1, 单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如下图所示,该单摆的周期 是T=__________s(结果保留三位有效数字)。

(4)测量出多组周期T、摆长L的数值后,画出T2-L图线如图,此图线斜率的物理意义是______

A.g        B.     C.     D.

(5)在(4)中,描点时若误将摆线长当作摆长,那么画出的直线将不通过原点,由图线斜率得到的重力加速度与原来相比,其大小______

A.偏大    B.偏小     C.不变     D.都有可能

(6)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度,他采用的方法是:先测出一个摆线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度∆L,再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表示重力加速度g=________

 

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用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插上两枚大头针P1P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住。接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3P4,使P3挡住P1P2的像,P4挡住P3P1P2的像。在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。

(1)在图上画出所需的光路图_________

(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,在图上标出需要测量的量____________

(3)计算折射率的公式n=___________(用所标字母表示)。

 

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