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如图甲所示,一边长L=2.5 m、质量m=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑...

如图甲所示,一边长L2.5 m、质量m0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B0.8 T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合,在水平力F作用下由静止开始向左运动,经过5 s线框被拉出磁场,测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示.在金属线框被拉出的过程中

(1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻;

(2)写出水平力F随时间变化的表达式;

(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?

 

(1)1.25 C 4 Ω (2)F=(0.2t+0.1)N (3)1.67 J 【解析】 (1)根据, I­t图象的面积等于电量,则由图像得: q=1.25 C 又根据 , 得 R=4 Ω. (2)由电流图象可知,感应电流随时间变化的规律: I=0.1 t(A) 由感应电流,可得金属线框的速度随时间也是线性变化的, v==0.2t(m/s) 线框做匀加速直线运动,加速度 a=0.2 m/s2 线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动, F-FA=ma 所以水平力F随时间变化的表达式为 F=(0.2t+0.1)N. (3)当t=5 s时,线框从磁场中拉出时的速度 v5=at=1 m/s 线框中产生的焦耳热为 Q=W-mv52=1.67 J.  
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如图所示,在荧光屏的左侧空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,电场强度为,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为. 场中点与荧光屏的距离为,一个带正电粒子从点以某一速度垂直射向荧光屏,恰好能匀速直线运动,打在屏上的(不计粒子重力).

1)求粒子做匀速直线运动的速度大小

2)若撤去磁场,保持电场不变,粒子只在电场力的作用下运动,打在屏上的位置与点的距离,求粒子的比荷

3)若撤去电场,保持磁场不变,粒子只在磁场力的作用下运动,求打在屏上的位置与点的距离.

 

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在练习使用多用电表的实验中,

1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx,先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图所示。以下是接下来的测量过程:

a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,然后断开两表笔

b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”档),并拔出两表笔

c.将选择开关旋到“×1”挡

d.将选择开关旋到“×100”挡

e.将选择开关旋到“×1k ”挡

f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx,断开两表笔

以上实验步骤中的正确顺序是________(填写步骤前的字母)。

2)重新测量后,指针位于如图所示位置,被测电阻的测量值为____Ω。

3)如图所示为欧姆表表头,已知电流计的量程为Ig=100μA,电池电动势为E=1.5V,则该欧姆表的表盘上30μA刻度线对应的电阻值是____

4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry,采用如图所示的电路。电源电压U恒定,电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。

①用多用电表测电路中的电流,则与a点相连的是多用电表的____(选填“红”或“黑”)表笔。

②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用电表读数I,得到的关系如图所示。不计此时多用电表的内阻。则Ry___Ω,电源电压U___V

 

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有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:电源E:电动势约15V,内阻不计;

电流表A1:量程100mA,内阻r1=20Ω

电压表V2:量程2V,内阻r2=2000Ω

定值电阻R1:阻值20Ω

定值电阻R2:阻值

滑动变阻器R0:最大阻值10Ω,额定电流1A

电键一个,导线若干。

1)实验中应选用的电表是__________;定值电阻应选用____________

2)请你设计一个测量电压表V1的实验电路图,画在虚线框内________

3)说明实验所要测量的物理量:_______________________

4)写出电压表V1内阻的计算表达式__________

 

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如图所示,半径为R的圆是圆柱形区域的横截面,c为圆心, ,在圆上a点有一粒子源能以相同的速率向圆而内各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,柱形区域内存在平行于圆面的匀强电场,粒子从电场中射出的最大动能是初动能的4倍经过b点的粒子在b点的动能是初动能的3,已知初动能为Ek,不计粒子重力及粒子间的相互作用,下列选项正确的有

A.电场强度大小为 B.电场强度大小为

C.电场强度方向从ab D.电场强度方向从ac

 

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如图所示,光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管,细管封闭端有一带电小球,小球直径略小于管的直径,细管的中心轴线沿y轴方向。在水平拉力F作用下,试管沿x轴方向匀速运动,带电小球能从细管口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中,关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如图所示,其中正确的是(   

A. B.

C. D.

 

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