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如图,两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角θ=30°的固定斜面上,导轨上、...

如图,两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于倾角θ=30°的固定斜面上,导轨上、下端分别接有阻值R1=10Ω和R2 =30Ω的电阻,导轨自身电阻忽略不计,导轨宽度L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,质量m=0.kg.电阻r=2.5Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。当金属棒ab下滑距离s=6m时,速度恰好达到最大值vm=5m/s. (g=10m/s2):

(1)磁感应强度B的大小;

(2)该过程中在整个电路上产生的焦耳热Q;

(3)该过程中通过电阻R1的电荷量q

 

(1)0.5T(2)1.75J(3) 【解析】 (1)切割产生的感应电动势E=BLv,外电路总电阻 R外= 7.5Ω 根据闭合电路欧姆定律得,,安培力FA= BIL,当加速度a为零时,速度v达最大,有 mgsinθ = 解得 B=0.5T (2)金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得: 代入数据解得 Q总= 1.75J (3)根据电磁感应定律有,根据闭合电路欧姆定律有 感应电量,联立得: 由以上各式解得 q = 0.6C 通过R1的电荷为  
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考点分析:
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为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω的保护电阻。

(1)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,建立的坐标系,并在图中描点,如图乙所示。由图线可求得电池组的电动势E=_____V, 内阻r=_____Ω(结果均保留两位有效数字)

(2)除导线电阻、读数误差之外,引起该实验误差的主要原因是_____

R/Ω

U/V

1/R1/Ω)

1/U1/V

1.0

0.40

1.00

2.50

2.0

0.67

0.50

1.49

3.0

0.90

0.33

1.11

4.0

1.06

0.25

0.94

5.0

1.23

0.20

0.81

7.0

1.45

0.14

0.69

10.0

1.71

0.10

0.58

80.0

2.60

0.01

0.38

100.0

2.63

0.01

0.38

1000.0

2.80

0.00

0.36

 

 

 

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用双缝干涉测量光的波长实验中,如图甲所示,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知,单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。

(1)在图甲中,要使单缝与双缝相互平行,干涉条纹更加清晰明亮,以下操作合理的是______;

A.移动光源                           B.转动测量头

C.调节拨杆                              D.转动遮光筒

2)将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对开,测量头的游标卡尺读数如图乙所示,其读数为______ mm;继续移动分划板,使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐,测量头的标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为______m (结果均保留两位有效数字)

 

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某同学利用图甲装置进行验证机械能守恒定律的实验

(1)关于本实验的下列说法中正确的有______

A.选用重物时,密度大的比密度小的好,以减少空气阻力的影响

B.实验时重物应靠近打点计时器处由静止释放

C.实验时应先松开纸带让重物下落,然后接通电源

D.若纸带上开始打出的几个点模糊不清,则必须重新打一条纸带再进行验证

(2)若该同学按照正确的操作要求,获得了一条点迹清晰、最初两点间距接近2mm的纸带,令打第一个点时重锤所在位置为0高度,相邻计数点时间间隔为0.02s,测量部分数据并填入下列表格,已知重锤质量m=0.3kg, g=9.8m/s2, 请在空格内补上相应的数据______(结果保留两位小数)

测量点

0

1

2

3

距离x/m

0

0.0562

0.0780

0.1040

速度v/ms-l

0

/

/

 

(3)该同学完成全部数据处理后,在图乙中画出了各能量与高度的图象,其中图线II_______关于高度h的图象

A.动能Ek:    B.势能Ep           C.机械能E

(4)根据图线II能得出的实验结论是______

 

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一个半径为R的绝缘圆柱面,有2N+1根长为L的直铜导线紧紧贴在其表面,通有向下的电流,大小均为I,通电导线有两种放置方法。方法1:如图甲(俯视图为丙),一根放置在AA'处,其余2N根均匀、对称的分布在圆柱的右半侧,与圆柱的轴平行;方法2:如图乙(俯视图为丁),一根放置在AA'处,其余2N根均匀、对称的分布在圆柱的左半侧,与圆柱的轴平行。在这两种情况下,其余2N根在AA'处产生的磁场分别为B1B2,放置在AA'处的导线受安培力分别为F1F2。已知通有电流i的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为 (其中km为一常数)。则

A.B1B2方向不同 B.B1B2方向相同

C. D.

 

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氢原子的能级图如图所示,关于大量氢原子的能级跃迁,下列说法正确的是(可见光的波长范围为4.0×10-7 m~7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.6×10-34,真空中的光速c=3.0×108m/s)

A.氢原子从高能级跃迁到基态时,会辐射γ射线

B.氢原子从n=4跃迁到n=3能级辐射的光具有显著的热效应

C.氢原子从n=3能级自发跃迁时,若辐射出能量最大与最小的两种光都能使某金属发生光电效应,则逸出光电子最大初动能之差为10.2eV

D.氢原子从n=3能级自发跃迁时,辐射最大能量和最小能量所对应的光子动量之比为1209:189

 

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