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如图所示,固定光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻...

如图所示,固定光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端ab间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B. 方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。

(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;

(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a.

 

(1) 电流方向为b→a (2)gsinθ− 【解析】试题分析:棒向上运动切割磁感线,由E=BLv求感应电动势,由欧姆定律求感应电流,根据右手定则判断感应电流的方向;当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,棒产生的感应电动势为E=BLv,再由欧姆定律求得感应电流,由F=BIL求出此时棒所受的安培力,根据牛顿第二定律就可以求出加速度。 (1)棒产生的感应电动势为:E1=BLv0 根据欧姆定律得通过R的电流大小为: 根据右手定则判断得知:电流方向为b→a      (2)棒产生的感应电动势为:E2=BLv 根据欧姆定律得感应电流为: 棒受到的安培力大小为: ,方向沿斜面向上,受力如图所示: 根据牛顿第二定律有: 解得:
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如图所示两块足够大的平行金属板ab竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距离为d,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入板间,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小也为E,方向竖直向上磁感应强度方向垂直纸面向里。求:

(1)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L(用d表示);

(2)微粒在abbc区域中运动的总时间t(用dv0表示)

 

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如图所示为一遥控电动赛车(可视为质点)和它运动轨道示意图。假设在某次演示中,赛车从A位置由静止开始运动,经2s后关闭电动机,赛车继续前进至B点后水平飞出,赛车能从C点无碰撞地进入竖直平面内的圆形光滑轨道,D点和E点分别为圆形轨道的最高点和最低点。已知赛车在水平轨道AB段运动时受到的恒定阻力为0.4N,赛车质量为0.4kg,通电时赛车电动机的输出功率恒为2WBC两点间高度差为0.45mC与圆心O的连线和竖直方向的夹角,空气阻力忽略不计, ,求:

1)赛车通过C点时的速度大小;

2)赛道AB的长度;

3)要使赛车能通过圆轨道最高点D后回到水平赛道EG,其半径需要满足什么条件。

 

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如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度。下表给出了部分测量数据。若物体与斜面之间、物体与水平面之间的动摩擦因数都相同,求:

 

0.0

0.2

0.4

……

0.8

1.0

……

0.00

0.80

1.60

……

1.25

0.75

……

 

1)物体在斜面上运动的加速度大小a

2)物体在斜面上运动的时间t

3)斜面与水平面之间的夹角

 

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LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要测定额定电压约为3 V、额定功率约为1.5 wLED灯正常工作时的电阻。实验室提供的器材有:

A.电流表A1(量程为0.6 A,内阻RA1约为3Ω)B.电流表A2(量程为3 mA,内阻RA2=100 Ω)

C.定值电阻R1=900 ΩD.定值电阻R2=9900 Ω

E.滑动变阻器R(020 Ω)F.蓄电池E(电动势为3 V,内阻很小)G.开关S一只

(1)在虚线框内将图甲所示的电路补充完整,并标明各器材的符号。以下实验都在正确连接电路条件下进行______

  

(2)电流表A1的示数用I1表示,电流表A2的示数用I2表示,写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=___________(用物理量符号表示)

(3)实验时调节滑动变阻器,当LED灯正常发光时,电流表A2表盘指针的位置如图乙所示,则其示数为_______mA,若此时电流表A1的示数为050 A,则LED灯的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)

 

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某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数,设计了一个实验方案:实验装置如图甲所示,金属板放在水平桌面上,且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度,再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。

1)实验时_________(填需要不需要)使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M_______(填需要不需要)把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。

2)图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,纸带上计数点间的距离如图所示,则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s;木块运动的加速度为______。(打点计时器所用电源的频率为50Hz,结果均保留两位小数)。

3)若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g,木块的质量为200g,则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________(重力加速度g=10m/s2,结果保留两位有效数字)

 

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