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如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距...

如图所示,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内,导轨足够长且间距为L,左端接有阻值R的电阻,一质量m、长度L的金属棒MN放置在导轨上,棒的电阻为r,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始做加速运动,保持外力的功率为P不变,经过时间t导体棒最终做匀速运动.求:

1)导体棒匀速运动时的速度是多少?

2t时间内回路中产生的焦耳热是多少?

 

(1);(2) 【解析】 (1)金属棒在功率不变的外力作用下,先做变加速运动,后做匀速运动,此时受到的安培力与F二力平衡,由法拉第定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力与速度的关系式,再由平衡条件求解速度; (2)t时间内,外力F做功为Pt,外力F和安培力对金属棒做功,根据动能定理列式求出金属棒克服安培力做功,即可得到焦耳热. (1)金属棒匀速运动时产生的感应电动势为 E=BLv 感应电流I= 金属棒所受的安培力 F安=BIL 联立以上三式得:F安= 外力的功率 P=Fv 匀速运动时,有F=F安 联立上面几式可得:v= (2)根据动能定理:WF+W安= 其中 WF=Pt,Q=﹣W安 可得:Q=Pt﹣ 答: (1)金属棒匀速运动时的速度是. (2)t时间内回路中产生的焦耳热是Pt﹣.
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在一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外。一束质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从点沿不同方向进入匀强磁场,粒子的速度大小相同,重力不计。入射点到直径MN的距离为

1)某一粒子沿平行于直径MN的方向入射,射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反,求粒子的入射速度是多大?

2)另一粒子入射的速度方向沿半径方向,求经过磁场后速度偏转的角度。

 

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用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为,所带电荷量为。现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成,如图所示()。

1)求这个匀强电场的电场强度。

2)若改变匀强电场方向,仍使小球平衡时绝缘绳与铅垂线成,求电场强度的最小值。

 

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将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内,就构成了简单的水果电池,其电动势约为1.5V.可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡,原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA.为了较精确地测定该水果电池的电动势和内阻,提供的实验器材有:

A.电流表A1(量程03mA,内阻约为0.5Ω)

B.电流表A2(量程00.6A,内阻约为0.1Ω)

C.电压表V(量程01.5V,内阻约为3kΩ)

D.滑动变阻器1(阻值010Ω,额定电流为1A)

E.滑动变阻器2(阻值03kΩ,额定电流为1A)

F.电键,导线若干

G.水果电池

1)实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______(均用序号字母表示)

2)请在虚线框内画出实验电路图,(有错不给分).________

3)根据实验记录的数据,经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的图象如图所示,由图可知:水果电池的电动势____V,内阻r________Ω.(保留3位有效数字)

 

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图中的ABC为黑箱(即看不见内部电路结构的一个盒子)上的三个接点,两个接点间最多只能接一个电学元件。为探明内部结构,某同学用多用电表进行了四步测量:

1)用直流电压挡测量:ABC三点间均无电压;

2)用欧姆挡测量:AC间正反向电阻完全相同;

3)用欧姆挡测量:黑表笔接A点、红表笔接B点,有电阻;反接后阻值很大;

4)用欧姆挡测量:黑表笔接C点、红表笔接B点,有电阻,阻值比第(2)步测得的大;反接后阻值很大。

下列黑箱内部结构图正确的是___________

A.   B.   C. D.

 

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如图所示,MN上方存在匀强磁场,带同种电荷的粒子ab以相同的动能同时从O点射入匀强磁场中,两粒子的入射方向与磁场边界MN的夹角分别为30o60o,且同时到达P点,已知OP=d,则(

A.ab两粒子运动半径之比为1

B.ab两粒子的初速率之比为52

C.ab两粒子的质量之比为475

D.ab两粒子的电荷量之比为215

 

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