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如图,两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定,轨距为d.P、M间接有...

如图,两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定,轨距为d.P、M间接有阻值为R的电阻.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效阻值为R.空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上.现从静止释放ab.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g.求:

(1)ab运动的最大速度vm

(2)当ab具有最大速度时,ab消耗的电功率P

(3)为使ab向下做匀加速直线运动,在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F, 推导F随时间t变化的关系式并分析F的变化与a的关系

 

(1);(2) ;(3) a.当a<gsinθ时,F方向先沿斜面向上,大小由mgsinθ-ma开始减小到零,随后F方向沿斜面向下,大小从零开始增大. b. 当a=gsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从零开始增大; c.当a>gsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从ma-mgsinθ开始增大. 【解析】 (1)ab具有最大速度时,处于平衡状态,受力分析如图; 由平衡条件: mgsinθ=FA FA=BId 由闭合电路欧姆定律: 得: (2)由电功率公式:P=I2R 得: (3)ab做匀加速直线运动时,设F沿斜面向下,受力分析如图: 由牛顿运动定律: F+mgsinθ-FA=ma FA=BId V=at 得: 可见:F的大小随时间t呈线性变化 a.当a<gsinθ时,F方向先沿斜面向上,大小由mgsinθ-ma开始减小到零,随后F方向沿斜面向下,大小从零开始增大. b. 当a=gsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从零开始增大; c.当a>gsinθ时,F方向沿斜面向下,大小从ma-mgsinθ开始增大
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考点分析:
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如图所示,在x0y平面(即纸面)内,y轴右侧有场强为E、指向–y方向的匀强电场,y轴左侧有方向垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出).现有一电量为q,质量为m的带电粒子,从x轴上的A点并与x轴正方向成60º入射,粒子恰能在M (0,d) 垂直于y轴进入匀强电场,最后从N (L,0) 通过x轴,粒子重力不计.

(1)判断粒子的电性;

(2)计算粒子经过M点时速度的大小;

(3)计算磁场磁感应强度的大小.

 

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如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω R1=3ΩR2=6Ω.间距d=0.2m的两平行金属板MN水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布).现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p.取重力加速度g=10m/s2.求:

1)小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压;

2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值;

3)小球p到达杆的中点O时的速度.

 

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如图(a)为多用电表的示意图,其中SKT为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约1000Ω的定值电阻。

  

1)测量的某些操作步骤如下:

①调节可调部件____,使电表指针停在__________(选填电流0刻度欧姆0刻度)位置。

②调节可调部件K,使它的尖端指向__________(选填“×1k”“×100”“×10”“×1”)位置。

将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件__________,使电表指针指向__________(选填电流0刻度欧姆0刻度)位置。

④红、黑表笔笔尖分别接触待测电阻的两端,当指针摆稳后,读出表头的示数,如图(b)所示,再乘以可调部件K所指的倍率,得出该电阻的阻值Rx=__________

⑤测量完毕,应调节可调部件K,使它的尖端指向 “OFF”或交流电压“×500”位置。

2)欧姆挡进行调零后,用“×10”挡测量另一个阻值未知的电阻,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是__________

A.这个电阻的阻值较小

B.这个电阻的阻值较大

C.为测量更准确些,电表应当换用欧姆“×1”挡,并且重新调零后进行测量

D.为测得更准确些,电表应当换用欧姆“×100”挡,并且重新调零后进行测量

 

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在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝:(阻值约,额定电流约);

电压表:(量程,内阻约);

电流表:(量程,内阻约);

(量程,内阻约);

电源:(电动势3V,内阻不计)

(电动势12V,内阻不计)

滑动变阻器:(最大阻值约

螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.

用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为_________mm

若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选___、电源应选__(均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图____

 

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水平固定放置的足够长的U 形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程

A.外力对棒所做功相等

B.电流所做的功相等

C.通过ab棒的电荷量相等

D.安培力对ab棒所做的功不相等

 

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