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如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直向下的...

如图所示,两平行光滑的金属导轨MNPQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直向下的磁场中,整个磁场由n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域123…n组成,从左向右依次排列,磁感应强度的大小分别为B2B3B…nB,两导轨左端MP间接入电阻R,一质量为m的金属棒ab垂直于MNPQ放在水平导轨上,与导轨电接触良好,不计导轨和金属棒的电阻。

1)对导体棒ab施加水平向右的力,使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区,求导体棒穿越磁场区1的过程中,通过电阻R的电荷量q

2)对导体棒ab施加水平向右的恒力F0,让它从磁场1左侧边界处开始运动,当向右运动距离为时做匀速运动,求棒通过磁场区1所用的时间t

3)对导体棒ab施加水平向右的恒定拉力F1,让它从距离磁场区1左侧x=x0的位置由静止开始做匀加速运动,当棒ab进入磁场区1时开始做匀速运动,此后在不同的磁场区施加不同的水平拉力,使棒ab保持该匀速运动穿过整个磁场区,求棒ab通过第i磁场区时的水平拉力Fi和棒ab通过整个磁场区过程中回路产生的电热Q

 

⑴;⑵;⑶ 【解析】 试题分析:⑴电路中产生的感应电动势。通过电阻的电荷量。 导体棒穿过1区过程。解得 (2)棒匀速运动的速度为v,则 设棒在前x0/2距离运动的时间为t1,则 由动量定律:F0 t1-BqL=mv;解得: 设棒在后x0/2匀速运动的时间为t2,则 所以棒通过区域1所用的总时间: (3)进入1区时拉力为,速度,则有。 解得;。进入i区时的拉力。 导体棒以后通过每区都以速度做匀速运动,由功能关系有 解得。
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考点分析:
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如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为4m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块AB,它们与木板间的动摩擦因数均为μ,最初木板静止,AB两木块同时以方向水平向右的初速度2在木板上滑动,木板足够长,AB始终未滑离木板,重力加速度为g,求:

1)当木块B的速度为1.2时,木板C的速度大小是多少?

2)整个过程中,AB两木块相对于木板C滑动的总路程

 

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老师让小明和小华在实验室尽可能精确地测量一段金属丝Rx的电阻,这段金属丝的电阻约100~120Ω,实验室提供的器材如下:

A.量程5mA,内阻为R1=50Ω的电流表A1      

B.量程0.6A,内阻为R2=0.2Ω的电流表A2  

C.量程6V,内阻RV≈15kΩ的电压表V        

D.定值电阻R3=5Ω

E.定值电阻R4=500Ω     

F.最大阻值15Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器R5

G.最大阻值15kΩ,最大允许电流0.5A的滑动变阻器R6   

H.电动势为6V,内阻很小的直流电源E    

I.开关S一个,导线若干

1)为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻值,电流表应选用______(填AB);定值电阻应选用______(填DE);滑动变阻器应选用______(填FG)。

2)在答题纸相应虚线框中画出测量电路图,并标好所用器材的符号_____

3)如果电压表读数为4.62V、电流表指针指在量程的处,则该金属丝的电阻为Rx=_____Ω(结果保留4位有效数字)

 

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用图示装置测量一块铁片的质量m。在定滑轮左侧挂上n块质量均为m的铁片,右侧挂一重锤,重锤下端贴有一遮光片,铁架台上安装有光电门。已知重锤和遮光片的总质量为MM为已知量)。调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1t2,计算出t02t12

1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0。从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai。则 =_____。(结果用t0ti表示)

2)作出i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则一块铁片的质量m=_____

3)若每次实验时受到的阻力大小恒定,则由于阻力的影响,会使得测量结果_____(填写偏大偏小无影响

 

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如图甲所示,真空中水平正对放置长为L的平行金属板,以两板中间线为x轴,以过极板右端竖直向上的方向为y轴建立坐标系。在t0时,将图乙所示的电压加在两板上,与此同时电子持续不断地沿x轴以速度v0飞入电场,所有电子均能从两板间飞出。不考虑电子间的相互作用,电子的重力忽略不计。关于电子经过y轴的位置,正确的描述是

A. L<<v0T时,电子从两个不同位置经过y轴,一个在坐标原点处,一个在y轴正方向某处

B. Lv0T时,电子经过y轴某一段区域,这个区域位于y轴正方向上,从原点开始

C. Lv0T时,电子经过y轴时的速度大小不同,但都大于飞入速度v0的值

D. Lv0T时,电子经过y轴时的速度方向恒定,与y轴的夹角为一个定值

 

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铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态,装置的原理是:将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图),当它经过固定在两铁轨间的矩形线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈宽为l1,长为l2,匝数为n。设匀强磁场只分布在一个长方形区域内,该区域的长(沿火车行进方向)为L,磁场宽度大于线圈宽度。当火车首节车厢向右运动通过线圈时,控制中心接收到线圈两端电压u与时间t的关系如图乙所示(abcd均为直线),则

A. 匀强磁场的长度L可能小于线圈长度l2

B. t1~t2时间内,M点电势高于N点电势

C. t1~t2时间内,火车加速度大小为

D. MN两点用导线短接,设线圈所在回路的总电阻为Rt1时刻火车速度为v1,则该时刻线圈受到的安培力大小为

 

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