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如图所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域Ⅰ内有方向垂...

如图所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B,在区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图所示.t0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域内的导轨上由静止释放.在ab棒运动到区域的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好.已知ab棒和cd棒的质量均为m,电阻均为R,区域沿斜面的长度为2L,在ttx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域,重力加速度为g.求:

(1)ab棒在区域内运动时cd棒消耗的电功率;

(2)ab棒在区域内运动时cd棒上产生的热量;

(3)ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量.

 

(1)(2) 3) 【解析】试题分析:对cd棒,根据平衡求出感应电流的大小,根据P=I2R求出当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率,ab棒进入磁场Ⅱ内产生的感应电动势等于之前变化磁场产生的感应电动势,由此求ab棒进入磁场的速度,从而求ab棒通过磁场Ⅱ的时间,即可求出热量;由于通过cd棒的电流不变,由q=It求电量即可。 (1)对cd棒,根据平衡条件有:F安=BIL=mgsinθ 所以通过cd棒的电流大小: 当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率: (2)ab棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动,有a=gsinθ cd棒始终静止不动,ab棒在到达区域Ⅱ前、后,回路中产生的感应电动势和感应电流保持不变,则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动,可得: 即 解得: ab棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度为: 通过磁场Ⅱ的时间为: 故当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的热量为: (3)ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量为:
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考点分析:
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(1)某同学用如图所示的实验装置探究电磁感应的产生条件,发现将条形磁铁快速插入(或拔出)线圈时,甲图中的电流表发生明显偏转,乙图中的小灯泡始终不发光(检查电路没有发现问题),试分析小灯泡不发光的原因__________________________________________________

 

(2)下列关于“用双缝干涉测量光的波长”实验的操作,正确的是___________

A.光具座上从光源开始依次摆放凸透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头和目镜

B.将单缝向双缝靠近,相邻两亮条纹中心的距离减小

C.将滤光片从红色换成绿色,观察到的条纹间距增大

D.单缝与双缝的平行度可以通过拨杆来调节

 

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雪橇运动在北方很受人们欢迎,其简化模型如图所示。倾角θ=37°的直线雪道AB与曲线雪道BCDEB点平滑连接,其中AE两点在同一水平面上,雪道最高点C所对应的圆弧半径R=10mBC两点距离水平面AE的高度分别为h1=18mh2=18.1m,雪橇与雪道间的动摩擦因数μ=0.1。游客可坐在电动雪橇上由A点从静止开始向上运动。若电动雪橇以恒定功率P=1.03kW工作t=10s时间后自动关闭,则雪橇和游客(总质量M=50kg)到达C点时的速度vC=1m/s,到达E点时的速度vE=9m/s。已知雪橇运动过程中不脱离雪道,sin37°=0.6,重力加速度g10m/s2

(1)求雪橇在C点时对雪道的压力;

(2)求雪橇在BC段克服摩擦力做的功;

(3)求雪橇从C点运动到E点过程中损失的机械能;

(4)若仅将DE段改成与曲线雪道CD段平滑连接的倾斜直线轨道(如图中虚线所示),则雪橇从C点运动到E点过程中损失的机械能将如何变化(增加,减少还是不变)?请简要说明理由。

 

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《地球脉动2》是BBC制作的大型记录片,该片为了环保采用热气球进行拍摄。若气球在空中停留一段时间后,摄影师扔掉一些压舱物使气球竖直向上做匀加速运动。假设此过程中气球所受空气阻力与停留阶段相等,摄影师在4s时间内发现气球上升了4m;然后保持质量不变,通过减小空气作用力使气球速度在上升2m过程中随时间均匀减小到零。已知气球、座舱、压舱物、摄影器材和人员的总质量为1050kg,重力加速度g10m/s2,求:

(1)匀加速阶段的加速度大小;

(2)扔掉的压舱物质量;

(3)气球速度均匀减小过程中所受空气作用力的大小。

 

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小明同学在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,所用小灯泡规格为“2.5 V 0.3 A”

(1)实验电路如图15甲所示,请读出某次实验中电压表和电流表的示数分别为________V________A.

(2)实验结束之后,他描绘了如图乙的伏安特性曲线,老师一看就判定是错误的,老师判定的依据是________

 

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在探究加速度与力、质量的关系的实验中,某同学将实验器材组装后,释放小车前瞬间的情景如图甲所示.(甲图为实际拍摄图,乙图为相应简图)

(1)在接通电源进行实验之前,请你指出图中的错误或不妥之处_________  ③ ______.

(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图14是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间时间间隔为0.1 s,由图中数据可得小车的加速度为________m/s2.

 

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