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如图所示,两足够长平行金属导轨间的距离L=1m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ...

如图所示,两足够长平行金属导轨间的距离L=1m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒能静止在导轨上。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R =4Ω,其它电阻不计,g10 m/s 2。已知sin=0.6cos=0.8,求:

1)导体棒受到的安培力大小;

2)导体棒受到的摩擦力大小和方向;

3)若把匀强磁场B的方向改为竖直向上、大小改为1.0T,且已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ=0.1,其它条件都不变,求改变磁场的瞬间导体棒的加速度大小。

 

(1)0.5N (2)0.26N 方向沿斜面向下 (3)a=11.7m/s2 【解析】 (1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有: 导体棒受到的安培力,代入数据得: F安=0.5N (2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力 由于小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力,根据共点力平衡条件 解得 f=0.26N,方向沿斜面向下 (3)匀强磁场B的方向改为竖直向上时,安培力水平向右, 而重力的下滑分力: 金属棒受摩擦力为 有牛顿第二定律得 解得 a=11.7m/s2  
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考点分析:
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“落体法”是验证机械能守恒定律的主要方法之一(如图甲),某次操作得到了如图乙所示的纸带,已知打点周期为T、重锤的质量为m,依次测出了各计时点到第一个计时点O的距离如图中所示,请回答下列问题:

1)打A点时重锤的速度表达式vA=_________.若已经计算出A点和E点的速度分别为vAvE,并且选取AE的过程进行机械能守恒定律的验证,则需要验证的关系式为______________________

2)如果某次实验时,发现重力势能的减小量比动能的增加量大很多,出现这种现象的原因可能是________(填序号).

A.重物质量测量得不准确

B.因为阻力的作用,所以实验误差很大,但也能验证机械能守恒定律成立

C.打点计时器两个限位孔不在同一条竖直线上,导致摩擦力或阻力太大导致的

D.实验时出现了先放纸带,后接通电源这样的错误操作导致的

 

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1)在做《测定金属的电阻率》的实验中,若待测电阻丝的电阻约为100 Ω,要求测量结果尽量准确,备有以下器材:

A.电池组(3 V、内阻约l Ω)

B.电流表(030 mA,内阻约2 Ω)

C.电流表(0200 mA,内阻约2 Ω)

D.电压表(03 V,内阻约4 kΩ)

E.电压表(015 V,内阻约15 kΩ)

F.滑动变阻器(020 Ω,允许最大电流l A)

G.滑动变阻器(050 Ω,允许最大电流0.3 A)

H.开关、导线

①上述器材中电流表应选用的是______,电压表应选用的是______,滑动变阻器应选用的是______。(只填写字母代号)

②应采用电流表的______(选填“内接”或“外接”)测量电阻,测量值比真实值偏____________(选填“大”或“小”)。

2)用多用电表测量一电阻的阻值

①下列操作不符合多用电表使用规范的是________

A.测量前应进行机械调零

B.测电阻时应用两手分别将两表笔与待测电阻紧紧捏在一起,以使表笔与待测电阻接触良好,再进行测量

C.更换不同倍率的欧姆挡测量电阻,无需再进行欧姆调零,可直接测量

D.测量结束后,应将选择开关置于“OFF”

②当选择开关置于倍率为“×100”的欧姆挡时,表盘指针位置如图所示,则被电阻的阻值为______

 

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如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,到达C处的速度为零,。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A处。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则

A.AC的下滑过程中,圆环的加速度一直减小

B.A下滑到C过程中弹簧的弹势能增加量小于mgh

C.AC的下滑过程中,克服摩擦力做的功为

D.上滑过程系统损失的机械能比下滑过程多

 

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回旋加速器的工作原理如图所示:真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中,且磁感应强度B保持不变。两盒间狭缝间距很小,粒子从粒子源A处(D形盒圆心)进入加速电场(初速度近似为零).D形盒半径为R,粒子质量为m、电荷量为+q,加速器接电压为U的高频交流电源.若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑.下列论述正确的是

A.交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制

B.加速氘核()和氦核()两次所接高频电源的频率不相同

C.加速氘核()和氦核()它们的最大速度相等

D.增大U,粒子在D型盒内运动的总时间t 减少

 

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如图所示,轻杆一端套在光滑水平转轴O上,另一端固定一质量为m=1kg的小球,使小球在竖直平面内做半径为R=0.4m的圆周运动。设运动轨迹的最低点为A点,最高点为B点,不计一切阻力,重力加速度为g=10m/s2,下列说法中正确的是

A.要使小球能够做完整的圆周运动,则小球通过B点的速度至少为2m/s

B.若小球通过B点的速度为1m/s时,杆对小球的作用力为7.5N,方向向上

C.小球能过最高点B时,杆对小球的作用力大小一定随着小球速度的增大而增大

D.小球能过最高点B时,杆对小球的作用力大小可能为零

 

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