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如图(甲) 所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5...

如图() 所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力下作用,并保持拉力的功率恒为4W.从此时开始计时,经过2s金属棒的速度稳定不变,图()为安培力与时间的关系图像。试求:

(1)金属棒的最大速度;

(2)金属棒的速度为3m/s时的加速度;

(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.

 

(1) (2)(3)QR=3.25J 【解析】试题分析:(1)金属棒速度最大时,所受合外力为零,即,而,, 解出。 (2)速度为时,感应电动势,电流, 金属棒受到的拉力,根据牛顿第二定律 解得。 (3)在此过程中,由动能定理得,, 则。
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考点分析:
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m50×108kg、电量为q10×106C的带电粒子。从静止开始经U010 V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP03m。(粒子重力不计,sin 37°06cos 37°08)求:

1)带电粒子到达P点时速度v的大小;

2)若磁感应强度B20 T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求OQ的距离;

3)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。

 

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某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。

1)实验室除提供开关S和导线外,还有以下器材可供选择:

A.电压表V(量程3V,内阻RV=10kΩ

B.电流表G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)

C.电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)

D.滑动变阻器R1(阻值范围010Ω,额定电流2A)

E.滑动变阻器R2(阻值范围01000Ω,额定电流1A)

F.定值电阻R3=0.5Ω  

该同学依据器材画出了如图所示的原理图,他没有选用电流表A的原因是____________________________________________________________________

2该同学将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是_______A

3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用滑动变阻器____________(填写器材的符号)

4该同学利用上述实验原理测得数据,以电流表G的读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=_______V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r=_______Ω (结果保留两位有效数字)。

 

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某实验小组在测定金属丝的电阻率实验中,进行了如下操作:

1用螺旋测微器测量该金属丝的直径,如图甲所示,则其直径是______mm

2已知此金属丝的阻值约为10Ω,用多用表的欧姆挡粗测其阻值,下面给出的操作步骤中,合理的顺序是_______

A.将两表笔短接,进行欧姆调零

B.将两表笔分别连接到被测金属丝的两端时指针的位置如图乙所示,读出欧姆数乘以欧姆挡的倍率,得出金属丝的电阻;

C.旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的“×1”挡;

D.旋转选择开关,使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔

(3) 测得的金属丝的电阻是________Ω

 

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如图,矩形闭合线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻.线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界OO′平行,线框平面与磁场方向垂直.设OO′下方磁场磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律(  )

A.     B.

C.     D.

 

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如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m,电量为q的质子,质子每次经过电场区时,都恰好在电压为U时并被加速,且电场可视为匀强电场,使质子由静止加速到动能为Ek后,由A孔射出 。下列说法正确的是(     )

A. D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的动能将Ek越大

B. 磁感应强度B不变,若加速电压U不变, D形盒半径R越大、质子的动能Ek将越大

C. D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越长

D. D形盒半径R、磁感应强度B不变,若加速电压U越高,质子的在加速器中的运动时间将越短

 

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