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如图所示,两根四分之一的光滑金属圆弧轨道的半径r=0.8m,轨道上端接有R0=2...

如图所示,两根四分之一的光滑金属圆弧轨道的半径r=0.8m,轨道上端接有R0=2Ω的电阻,下端在M点与水平金属轨道相切相连,轨道的宽度为L=0.5m,水平轨道处于匀强磁场中,磁场方向与水平方向成θ=53°角斜向上,磁感应强度B=10T,现在在圆弧轨道的最低点放一根质量m=0.5kg,电阻为R=4Ω金属棒b,另一根相同的金属棒a从轨道的最高点自由释放,当a棒下滑到最低点时与b棒发生碰撞后瞬间粘在一起,水平金属轨道上MN部分与金属棒的动摩擦因数μ=0.2,最后两根金属棒停在N点,(金属导轨的电阻不计,金属棒与导轨始终接触良好,取重力加速度sin53°=0.8cos53°=0.6),求:

1)金属棒a下滑到最低点瞬间,对每一根轨道的压力的大小;

2)如果电阻R0共产生Q0=0.5J的热量,两金属棒克服摩擦力做功;

3)当金属棒在MN间某点的速度是碰撞完瞬间速度的一半时,金属棒的加速度的大小;

 

(1)7.5N(2)(3) 【解析】(1) 金属棒从最高点到最低点M,根据机械能守恒定律有,解得 设金属棒在M点受到每根轨道的支持力大小为,金属棒在M点根据向心力公式有 ,解得 由牛顿第三定律解得每根轨道受到的压力大小为7.5N; (2) 金属棒a与金属棒b碰撞瞬间,由动量守恒定律有 解得a、b金属棒共同的速度 两金属棒碰撞后粘在一起,并联电阻为 ,且与串联,故电路中产生的总热量为2Q0 根据能量守恒定律有,解得两金属棒克服摩擦力做 (3) 金属棒速度为碰撞完瞬间速度一半时,产生的电动势 此时电路中的电流为 两金属棒水平方向受的安培力为 两金属棒竖直方向的安培力为 导轨对金属棒的摩擦力为 对两金属棒由牛顿第二定律有 解得金属棒加速度的大小为。 点晴:本题中金属棒做圆周运动,分析向心力的来源,根据牛顿运动定律求出速度,分析能量如何转化是运用能量守恒定律的关键。  
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考点分析:
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滑沙是一个娱乐项目,滑道是底角为37°的粗糙斜面,滑道长L=88m,开始时,质量为M=60kg的游客从滑道顶端,用F=40N平行滑道的恒力推动质量m=40kg的滑车从静止开始运动,4s末迅速登上滑车与滑车一起沿直线运动到滑道底端终点,假设滑车与滑道间的动摩擦因数是相同的,且μ=0.5,游客登上滑车前后滑车速度不变,不计空气阻力(取重力加速度 ),求:

1)滑车出发4s位移的大小;

2)游客及滑车到达滑道底端的速度的大小;

 

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为测定某稍旧干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:

A.旧干电池1

B.电压表(内电阻很大,量程03V

C.电阻箱R0999.9Ω

D.定值电阻R0=10Ω

E.多用电表

F.开关、导线若干

1)甲同学直接使用多用电表的直流2.5V档测量该电池的电动势,读数如图甲所示,则该同学测得的电动势E=_______V,此测量值比旧干电池电动势的真实值_______(填偏大或者偏小),其原因是___________________________________

2)乙同学将干电池接入如图乙所示的电路,规范操作得到如图丙所示的图象.图象的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则该干电池的电动势E=_______,内阻r=__________(用kbR0表示).

 

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如图所示的是探究物体运动的加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置,沙和沙桶的总质量用m表示,小车及遮光条和车上所加砝码的总质量用M表示,小车运动的加速度用a表示,同时该实验装置的木板上安装有AB两个光电门,小车上装有宽度为d的遮光条,某时刻从某一位置释放小车,并依次通过光电门AB,光电计时器记录的时间分别为,并测得遮光条从光电门A运动到光电门B所用的时间t

1)小车的加速度为a=___________(用dt表示)

2)实验过程中需要适当抬起长木板的一端以平衡摩擦力,该步骤中木板被抬起的角度与小车质量______________(选填有关无关);

3)在探究加速度与小车受力关系过程中,甲和乙两小组分别用下列两组数据进行实验操作,其中你认为比较合理的是____________(选填

M=500gM=500g

 

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如图所示,半径为R的半圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,质量均为m,带电量大小均为q的甲、乙两粒子从圆心O处向上先后射入匀强磁场中,两粒子的速度方向垂直直径ab,也垂直于匀强磁场,结果甲粒子在磁场中运动的偏转角为90°,乙粒子在磁场中运动的偏转角为180°,不计粒子的重力,则甲乙两粒子的速度之比可能为

A.     B.     C. 1    D.

 

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如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表,下列说法正确的是

A. 当滑块变阻器的滑动触头P向下滑动时,R1消耗的功率变小

B. 当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,电压表V示数变大

C. 当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,电流表A1示数变大

D. 若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变小

 

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