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如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,...

如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MNPQ间距为l0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒abcd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触。已知两棒质量均为m0.02kg,电阻均为R0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。取g10m/s2,求:

(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?

(2)ab受到的力F多大?

(3)cd每产生Q0.1J的热量,力F做的功W是多少?

 

(1)I=1A, 方向由d至c (2)F=0.2N (3) W=0.4J 【解析】(1)棒cd受到的安培力为: ① 棒cd在共点力作用下平衡,则: ② 由①②式,代入数据解得: ③ 根据楞次定律可知,棒cd中的电流方向由d至c ④ (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等,即: 对棒ab,由共点力平衡知: ⑤ 代入数据解得: ⑥ (3)设在时间t内棒cd产生的热量,由焦耳定律知: Rt ⑦ 设棒ab匀速运动的速度大小为v,其产生的感应电动势为: ⑧ 由闭合电路欧姆定律知: ⑨ 由运动学公式知在时间t内,棒ab沿导轨的位移为: ⑩ 力F做的功为: 综合上述各式,代入数据解得: 。  
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如图所示,在第一象限中有竖直向下的匀强电场,电场强度E=2×10-6N/C,在第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一个比荷为5×107 C/kg的带电粒子(重力不计)以垂直于y轴的速度v010 m/sy轴上的P点进入匀强电场,恰好与x轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于y轴进入第三象限。已知OP之间的距离为d0.5 m,求:

1)带点粒子在电场中运动的时间;

2)带点粒子在磁场中做圆周运动的半径;

3)带点粒子在磁场中运动的时间。(保留三位有效数字)

 

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如图所示,在光滑水平面上有一块长为L的木板B,其上表面粗糙.在其左端有一个光滑的1/4圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,BC静止在水平面上.现有很小的滑块A以初速度v0从右端滑上B并以v0/2的速度滑离B,恰好能到达C的最高点.ABC的质量均为m,试求:

①木板B上表面的动摩擦因数μ.

1/4圆弧槽C的半径R.

 

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描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,可供选择的器材有:

A.小灯泡:规格为“3.8 V,0.3 A”

B.电流表:量程00.6 A,内阻约为0.5 Ω

C.电流表:量程03 A,内阻约为0.1 Ω

D.电压表:量程05 V,内阻约为5 kΩ

E. 电压表: 量程015 V,内阻约为50 kΩ

E.滑动变阻器:阻值范围010 Ω,额定电流2 A

F. 滑动变阻器: 阻值范围0100 Ω,额定电流50 mA

G.电池组:电动势6 V,内阻约为1 Ω

H.开关一只,导线若干

1)为了使测量尽可能地准确,电流表应选______,电压表应选_____,滑动变阻器应选_______(填器材代号)需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节,滑动变阻器应采用______________的连接方式。

2)在答题纸上的框中画出实验电路图_______

 

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如图所示,为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是____

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组是____

A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(3)如图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm,xEF=5.91cm,xFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则打D点小车的速度_______小车的加速度a=___m/s2。(结果保留二位有效数字)

 

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如图所示,变压器输入有效值恒定的电压,副线圈匝数可调,输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器),R表示输电线的电阻,则()

A. 用电器增加时,变压器输出电压增大

B. 要提高用户的电压,滑动触头P应向下滑

C. 用电器增加时,输电线的热损耗减少

D. 用电器增加时,变压器的输入功率增加

 

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