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如图,足够长的金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与定值电...

如图,足够长的金属导轨MNPQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与定值电阻R1R2相连,且R1=R2=RR1支路串联开关S,原来S闭合。匀强磁场垂直导轨平面向上,有一质量为m、有效电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置,它与导轨始终接触良好,受到的摩擦力为.现将导体棒ab从静止释放,沿导轨下滑,当导体棒运动达到稳定状态时速率为v,已知重力加速度为g,导轨电阻不计,求:

(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小

(2)如果导体棒ab从静止释放沿导轨下滑x距离后达到稳定状态,这一过程回路中产生的电热是多少?

(3)导体棒ab达到稳定状态后,断开开关S,将做怎样的运动?若从这时开始导体棒ab下滑一段距离后,通过导体棒ab横截面的电荷量为q,求这段距离是多少?

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)回路中的总电阻为:R总=R 当导体棒ab以速度v匀速下滑时棒中的感应电动势为:E=BLv 此时棒中的感应电流为:I= mgsin θ=B I L+Ff 解得: (2) 由Ff=mgsin θ 导体棒ab减少的重力势能等于增加的动能、回路中产生的焦耳热以及克服摩擦力做功的和mgsin θ·x=mv2+Q+Ff·x 解得:Q=mgsin θ·x-mv2 (3)S断开后,导体棒先做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动 回路中的总电阻为:R总′=2R 设这一过程经历的时间为Δt,这一过程回路中的平均感应电动势为,通过导体棒ab的平均感应电流为,导体棒ab下滑的距离为s,则: , 得: 解得:  
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如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在的区域内有磁感应强度、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的某一区域内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E=4N/C,其宽度d=2m.一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=3.2×10-19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与轴正方向成60°角射入磁场,经磁场和电场偏转通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力.求:

(1)带电粒子在磁场中运动时间;

(2)Q点与电场右边界的距离。

 

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如图所示,在用可拆变压器探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中,下列说法正确的是______________(填字母)

A.测量原、副线圈的电压,可用测定电池的电动势和内阻实验中的电压表

B.用可拆变压器,能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈

C.原线圈接接线柱,副线圈接接线柱,副线圈电压大于原线圈电压

D.保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,可以研究副线圈匝数对输出电压的影响

 

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某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(”)

①把单摆从平衡位置拉开约释放;_____________

②在摆球经过最低点时启动秒表计时;___________

③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期._____________

④该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见下表.用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见下图,该球的直径为_________mm.

 

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水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角为θ=37°的倾斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7.0mBC的长度d=2.0m,端点C距水面的高度h=1.0m。一质量m=50kg的运动员从滑道起点A无初速地自由滑下,运动员与ABBC间的动摩擦因数均为μ=0.1(取重力加速度g=10m/s2cos37°=0.8sin37°=0.6,运动员可视为质点)

(1)求运动员沿AB下滑时的加速度的大小a

(2)求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小vc

(3)保持水平滑道左端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道距水面的高度.

 

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某市规划建设一新机场,请你帮助设计飞机跑道。飞机质量5×104kg,假设飞机在加速滑行过程中牵引力恒为F=8×104N,受到的阻力恒为Ff=2×104N,起飞速度v=80m/s

(1)从开始滑行到起飞的过程中飞机的位移是多大?

(2)如果飞机在达到起飞速度的瞬间因故需要停止起飞,立即采取制动措施后能以4m/s2的加速度减速,为确保飞机不滑出跑道,则跑道的长度至少多长?

 

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