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如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都...

如图甲所示,倾角为的光滑斜面上有两个宽度均为d的磁场区域I、Ⅱ,磁感应强度大小都为B,区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下,两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框,其质量为m,电阻为R,导体框ab、cd边长为,bc、ad边长为d。刚开始时,导体框cd边与磁场区域I的上边界重合;t=0时刻,静止释放导体框;t1时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ,框中电流为;随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力,使框中电流均匀增加,到t2时刻框中电流为I2。此时,ab边未出磁场区域Ⅱ,框中电流如图乙所示。求:

(1)在0~t2时间内,通过导体框截面的电荷量;

(2)在0-t1时间内,导体框产生的热量;

(3)在t1-t2时间内,导体框运动的加速度。

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流的定义,得0~t1阶段: 通过导体框截面的电量 由电流的定义,得t1~t2阶段:通过导体框截面的电量 0~t2阶段:通过导体框截面的电量 (2)设导体框t1时刻的速度为v1,在0~t1阶段:因,可得: 根据动能定理可得: 联立可得: 导体框产生的热量等于克服安培力做功,即 (3)t1~t2阶段,因,由图可知I随时间均匀增加, 即: 解得:
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考点分析:
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如图所示,竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg,放在光滑水平面上,其中AB段是半径为R=0.4m的光滑四分之一圆弧,在B点与水平轨道BD相切,水平轨道的BC段粗糙,动摩擦因数μ=0.4,长L=3.5mCD段光滑,D端连一轻弹簧,现有一质量m=0.1kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6m处由静止自由落下,恰沿A点滑入圆弧轨道(),求:

ABCD轨道在水平面上运动的最大速率;

)小物体第一次演轨道返回A点时的速度大小。

 

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某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值,设计了如图甲所示的电路,其中R0为电阻箱, Rx为金属热敏电阻,电压表可看做理想电表,电源使用的是稳压学生电源,实验步骤如下:

按照电路图连接好电路

记录当前的温度t

将单刀双掷开关S1闭合,记录电压表读数U,电阻箱阻值R1

将单刀双掷开关S2闭合,调节变阻箱使电压表读数仍为U,记录电阻箱阻值R2

改变温度,重复的步骤

1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为: Rx=__________,根据测量数据画出其电阻R随温度t变化的关系如图乙所示;

2)若调节电阻箱阻值,使R0=120Ω,则可判断,当环境温度为_____时,金属热电阻消耗的功率最大。

 

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某同学设计一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动他设计的具体装置如图所示在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz。长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力

(1)若已得到打点纸带如图并测得各相邻计数点间距标在图上。A为运动起始的第一点则应选________段来计算A的碰前速度应选______段来计算AB碰后的共同速度(以上两格填“AB”“BC”“CD”“DE”)

(2)已测得小车A的质量m1=0.4 kg,小车B的质量m2=0.2 kg。由以上测量结果可得:碰前总动量=______ kg·m/s;碰后总动量=______ kg·m/s。(结果保留三位有效数字)

 

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如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是

A. 甲球机械能不守恒,乙球机械能守恒

B. 甲、乙两球的质量之比为m∶m4∶1

C. 甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球重力的瞬时功率之比为P∶P1∶1

D. 甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球下降高度之比h∶h1∶4

 

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在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的离子P+P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,有一定的宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P+P3+(  )

A. 在电场中的加速度之比为1:1

B. 在磁场中运动的半径之比为 3:1

C. 在磁场中转过的角度之比为1:2

D. 离开电场区域时的动能之比为1:3

 

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