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如图甲所示,两光滑平行金属导轨间的距离为L,金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ,...

如图甲所示,两光滑平行金属导轨间的距离为L,金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ,导体棒ab与导轨垂直并接触良好,其质量为m,长度为L,通过的电流为I

1)沿棒ab中电流方向观察,侧视图如图乙所示,为使导体棒ab保持静止,需加一匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上,求磁感应强度B1的大小;

2)若(1)中磁场方向改为竖直向上,如图丙所示,求磁感应强度B2的大小;

3)若只改变磁场,且磁场的方向始终在与棒ab垂直的平面内,欲使导体棒ab保持静止,求磁场方向变化的最大范围。

 

(1) (2) (3)详情见解析 【解析】 (1)对导体棒ab受力分析如图所示: 解得: (2)对导体棒ab受力分析如图所示: 解得: (3)使导体棒保持静止状态,需F合=0,即三力平衡,安培力与另外两个力的合力等大反向;如图所示,因为重力与斜面支持力的合力范围在α角范围内(垂直于斜面方向取不到),故安培力在α′角范围内(垂直于斜面方向取不到),根据左手定则,磁场方向可以在α′′角范围内变动,其中沿斜面向上方向取不到。  
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考点分析:
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如图所示,电路左侧线圈与右侧平行板电容器C相连,电容器两极板正对水平放置,线圈内存在有理想边界的磁场,磁场方向垂直于线圈平面向里。当磁场的磁感应强度均匀增加时,在电容器两平行极板之间的带电小球P恰好处于静止状态。

1)小球P带何种电荷,请分析说明;

2)若线圈的匝数为n,面积为S,平行板电容器的板间距离为d,小球P的质量为m,所带电荷量为q,求磁场磁感应强度的变化率。

 

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如图所示,一个质量为m的物体,初速度为v0,在水平合外力F(恒力)的作用下,经过一段时间t后,速度变为vt

(1)请根据上述情境,利用牛顿第二定律推导动量定理,并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。

(2)快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。请运用所学物理知识分析说明这样做的道理。

 

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某实验小组为测量某一电源的电动势和内阻,设计的实验电路如图所示,用到的器材有:待测电源E,保护电阻R0=1.0 Ω,电阻箱R1(阻值范围0~9999.9Ω),电压表V(量程0~3V,内阻等于3 kΩ),开关S,导线若干。

(1)实验小组的同学连接好电路,闭合开关S,将电阻箱的阻值由零开始逐渐增大,记录若干组电阻箱的阻值R1和对应的电压表读数U。将得到的数据在U-R1坐标系中描点连线,得到如图所示的曲线,其中虚线U=1.50V为曲线的渐近线,由此可知电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω

2)若以为纵坐标,以______为横坐标,则根据本实验数据作出的图线为一条直线。.

3)实验小组的同学根据,描绘了R1消耗功率P随电阻箱的阻值R1变化的曲线如图所示.请推测图线的顶点坐标值约为R1=_______ΩP=______W,其理由是__________________________

4)实验小组的同学计算通过R1的电流,进一步描绘R1消耗功率P随电流I的变化曲线。下列各示意图中正确反映P-I关系的是______.

 

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用如图所示装置验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。可以仅通过测量_______(填选项前的序号)间接地解决这个问题。

A.小球开始释放时的高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的水平位移

2)在实验中,入射小球、被碰小球的质量分别为m1m2,关于m1m2的大小,下列关系正确的是______.

Am1=m2    Bm1>m2 Cm1<m2 D.以上都可以

3)若两球在碰撞前后动量守恒,需要验证的表达式为_________________

 

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安德森利用云室照片观察到宇宙射线垂直进入匀强磁场时运动轨迹发生弯曲。如图照片所示,在垂直于照片平面的匀强磁场(照片中未标出)中,高能宇宙射线穿过铅板时,有一个粒子的轨迹和电子的轨迹完全相同,但弯曲的方向反了。这种前所未知的粒子与电子的质量相同,但电荷却相反。安德森发现这正是狄拉克预言的正电子。正电子的发现,开辟了反物质领域的研究,安德森获得1936年诺贝尔物理学奖。关于照片中的信息,下列说法正确的是( 

A.粒子的运动轨迹是抛物线

B.粒子在铅板上方运动的速度大于在铅板下方运动的速度

C.粒子从上向下穿过铅板

D.匀强磁场的方向垂直照片平面向里

 

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