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足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨的宽度L=0.5m,其下端与...

足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨的宽度L=0.5m,其下端与R=1Ω的电阻连接,质量为m=0.2kg的导体棒(长度也为L)与导轨接触良好,导体棒及导轨电阻均不计,磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面,用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M=0.5kg的重物相连,重物离地面足够高,使导体棒从静止开始沿导轨上滑,当导体棒沿导轨上滑t=2s时,其速度达到最大,取g=10m/s2,则导体棒从静止开始沿轨道上滑时间t=2s的过程中,电阻R上产生的焦耳热是多少?

 

15.2J 【解析】 速度最大时导体棒切割磁感线产生感应电动势: E=BLvm……① 感应电流: I= …………………………………………………………………② 安培力: FA=BIL…………………………………………………………………③ 导体棒达到最大速度时由平衡条件得: Mg=mgsin30°+FA……………………④ 联立解得 vm=4m/s………………………………………………………………⑤ 以导体棒和重物为系统由动量定理得: 即 …………………………………⑥ 解得2s内流过导体棒的电荷量 q=5.2C………………………………………⑦ 电量 ……………………………………………………………⑧ 解得2s内导体棒上滑位移 x=5.2m…………………………………………⑨ 由能量守恒定律得 …………………⑩ 解得 Q=15.2J…………………………………………………………………⑪  
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考点分析:
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(1)某实验小组在使用多用电表的过程中,下列说法中正确的是___________

A.在测量电压时,要将红表笔接在高电势点

B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调节欧姆调零旋钮

C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大的欧姆挡进行试测

D.在测量未知电流时,必须先选择量程最大的电流挡进行试测

E.测量电阻时,如果红、黑表笔插错插孔,测量结果不会受影响

(2)如图所示,若用多用电表测量某电阻Rx阻值,多用电表选择开关处

“×10”欧姆挡,指针指在如图所示位置,Rx的阻值_____300 (选填大于等于小于")

(3)现用伏安法更精确地测量(2)中的电阻Rx可供该同学选用的器材除开关S、导线、待测电阻R,还有:

A.电源E(E=12V,内阻不计)

B.定值电阻R0(阻值等于1)

C.电压表V(量程0~15V,内阻未知)

D.电流表A1(量程0~10mA,内阻r1=3)

E.电流表A2(量程0~0.6A,内阻r2=0.2)

F滑动变阻器R(0~1k,额定电流0.1A)

①实验中电流表应选择________(填写器材前面的字母标号)

②请在方框内画出实验电路图;

③在实验过程中,测量多组数据,以电压表读数U为纵坐标,以电流表读数为横坐标,做出相应U-I图象,发现U-I图象为一条斜率为k的直线,若考虑电表内阻对电路的影响,则电阻Rx= ________ (用题目中已知物理量字母符号和k表示)

 

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某实验小组用如图甲所示的装置来探究匀变速直线运动的速度与位移的关系.将倾角为θ的斜面体固定在实验台上,光电门固定在斜面体上.先用游标卡尺测出钢球直径D,然后将小球从斜面上的不同位置由静止释放,记录小球通过光电门的时间t,测出释放点到光电门的距离s.

(1)若用20分度的游标卡尺测量小球的直径D,读数如图乙所示,D________mm.

(2)用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度,实验小组通过分析可知,小球通过光电门的平均速度________(选填“>”“<”)小球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差________(选填不能”)通过增加实验次数来减小.

 

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如图所示,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在第二象限内有水平向右的匀强电场.有一重力不计的带电粒子(电荷量为q,质量为m)以垂直于x轴的速度v0x轴上的S(OS之间的距离为d)射入匀强电场,y轴上的P(未画出)y轴正方向成45°角射出电场,然后在x轴上的Q(未画出)垂直于x轴射出.(  )

A.带电粒子通过PQ两点的坐标值之比为1

B.带电粒子在电场和磁场中运动的时间之比为

C.磁感应强度的大小为

D.电场强度的大小为

 

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如图所示,能绕O点在水平面内转动的圆盘上,放置两个可视为质点且质量均为2kg的物块AB,它们与圆盘间动摩擦因数均为,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现物块间连接一自然长度为5cm、劲度系数为100N/m的轻质弹性橡皮筋,橡皮筋的形变都在弹性限度内且遵从胡克定律;两物块ABO点恰好构成一边长为10cm的正三角形,现使圆盘带动两个物块以不同的角速度做匀速圆周运动,计算时g10m/s2(   )

A.当圆盘的角速度为rad/s,圆盘对物块A的摩擦力最小

B.当圆盘的角速度为rad/s,圆盘对物块B的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小

C.当圆盘的角速度为5rad/s,物块B受到的合力大小为10N

D.物块AB刚要滑动时,圆盘的角速度为rad/s

 

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如图所示,在一竖直向下的匀强磁场中,将一根通电直导线abc从中点b折成夹角为abbc两段,bc段水平,导线abc平面位于竖直平面内;为使两段通电导线所受磁场力大小相等,在导线abc平面所在区域再加一大小相等的匀强磁场,则原磁场与合磁场磁感应强度大小之比为(   )

A.1:1 B.1: C.1: D.:1

 

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