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如图所示,水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁...

如图所示,水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQMN的匀强磁场,磁感应强度为B.矩形导线框ab边长为l1bc边长为l2,导线框的质量为m,电阻为R.磁场方向垂直于线框平面向里,磁场高度H>l2.线框从某高处由静止落下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向向下、大小为;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向向上、大小为.在运动过程中,线框平面位于竖直平面内,上、下两边总平行于PQ.空气阻力不计,重力加速度为g.求:

1)线框的cd边刚进入磁场时,通过线框导线中的电流;

2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小;

3)线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量.

 

(1)I1=;(2)v1=;(3)q=。 【解析】 (1)设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I1,根据牛顿第二定律有: 解得:I1= (2)设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1,线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2,线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I2,牛顿第二定律有: 解得:I2= 由闭合电路欧姆定律 I2= 解得:v2= 由匀变速直线运动速度与位移的关系式 得v1= 代入解得:v1= (3)设线框abcd穿出磁场的过程中所用时间为,平均电动势为E,通过导线的平均电流为I,通过导线某一横截面的电荷量为q,由法拉第电磁感应定律 E== 由闭合电路欧姆定律 I= 则电量为: q=I=  
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考点分析:
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在做研究匀变速直线运动的实验中:

(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是__________

(2)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T0.02 s,其中x17.05 cmx27.68 cmx38.33 cmx48.95 cmx59.61 cmx610.26 cm

下表列出了打点计时器打下BCF时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下DE两点时小车的瞬时速度______________

(3)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度-时间关系图线________

(4)根据你画出的小车的速度-时间关系图线计算出的小车的加速度a________ m/s2

 

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某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行探究动能定理的实验,如图所示,他首先将打点计时器固定在斜面的上端,并将滑块与纸带相连,让纸带穿过打点计时器,接通低压交流电源(已知其频率为f)后释放滑块,打点计时器在纸带上打下一系列记数点.

回答下列问题:(用已知字母表示)

1)写出影响滑块动能变化的主要因素_________________

2)该实验探究中为了求合力,应先求出滑块与斜面的动摩擦因数.该同学通过多次调节斜面的高度,得到一条打点间距均匀的纸带,如图甲所示,此时相对应的斜面长为L、斜面高为h.由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ________

3)保持斜面长度不变,升高斜面高度到H(Hh),该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带,如图乙所示,用直尺测出x1x2x3,对AB两点研究:此时滑块在AB两点的速度大小为:vA________vB________

4)如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是:LHx1x2x3单位为cm,质量m单位是kg,频率f单位为Hz,重力加速度g单位为m/s2,对AB段进行研究,在实验允许的误差范围内,该同学根据记录的数据直接计算合力对滑块所做的功为W,滑块动能的改变量为ΔEk,结果发现两者的差别很大,其原因是________。写出该同学计算出的数值WΔEk之间正确关系的表达式________

 

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如图所示,闭合电键S,电压表的示数为U,电流表的示数为I,现向左调节滑动变阻器R的触头P,下列说法正确的是(  

A.I变大

B.U变大

C.电阻R1的功率变大

D.电源的总功率变大

 

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如图,光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放一根一端开口、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,细管沿x轴方向作匀速运动,小球能从管口处飞出.小球在离开细管前的加速度a、拉力F随时间t变化的图象中,正确的是(   )

A. B.

C. D.

 

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一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是:

A.每当感应电动势e变换方向时,穿过线圈的磁通量的绝对值都为最大

B.t1t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零

C.该图是从线圈平面与磁场方向平行时刻开始计时的

D.t2t4时刻穿过线圈的磁通量最大

 

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