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如图所示,两根间距l=1m的光滑平行金属导轨与水平面的夹角α=300,图中虚线下...

如图所示,两根间距l=1m的光滑平行金属导轨与水平面的夹角α=300,图中虚线下方区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,磁场方向垂直于斜面向上。金属杆abcd垂直于导轨放置,金属杆ab的质量m1=0.02kg,电阻R1=1Ω,金属杆cd的质量m2=0.05kg,电阻R2=1Ω,导轨的电阻不计。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处,金属杆cd处在导轨的最下端,被与导轨垂直的两根小柱挡住,此时金属杆ab和金属杆cd之间的距离s=4m。现将金属杆ab由静止释放,金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动(重力加速度g=10m/s2)。求

1)金属杆ab进入磁场时速度大小v

2)金属杆ab进入磁场后,金属杆cd对两根小柱的压力大小FN

3)金属杆ab从进入磁场后到碰上金属杆cd前的瞬间,一共产生了多少电能?

 

(1)5m/s (2)0.35N (3)0.15J 【解析】 (1)金属杆ab匀速进入磁场,合力为0,满足: 电流为: 电动势为: 联立可得: v=5m/s; (2)对金属杆cd,有: 代入数据解得: ; (3)全过程,由动能定理: 解得: ;  
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如图所示,ABQ是一光滑圆弧轨道,其中左侧的轨道AB为一个半径为R的半圆,与光滑的斜面轨道PQQ点平滑连接,且固定于竖直平面内。现有两个大小相同的小球ab,先把b球放于圆弧轨道最低点B处,然后从斜面轨道PQ上离B点竖直高度为3.6R处由静止释放a球(图中未画出)。a球滑至最低点时与b球发生弹性碰撞(无机械能损失),b球冲上圆弧轨道。若之后b球恰好可以从A点水平飞出,则ab两球的质量之比为多少?(重力加速度为g

 

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如图所示,MN为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间存在着水平向右的匀强电场。N板右侧为匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ45°,小孔Q到板的下端C的距离为L。现有一电荷量为+q质量为m的带电粒子,从点P由静止经电场加速后,从小孔Q进入到匀强磁场区域,粒子的轨迹恰好与绝缘板CD相切。不计重力。求:

1)粒子在磁场中的轨道半径R

2MN两板间的电压U.

 

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某同学现用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置来验证动量守恒定律,在气垫导轨右端固定一弹簧,滑块b的右端有强粘性的胶水。图中滑块a和挡光片的总质量为m10.620 kg,滑块b的质量为m20.410 kg,实验步骤如下:

①按图安装好实验器材后,接通气源,先将滑块a置于气垫导轨上,然后调节底脚螺丝,直到轻推滑块后,滑块上的挡光片通过两个光电门的时间________

②将滑块b置于两光电门之间,将滑块a置于光电门1的右端,然后将滑块a水平压缩弹簧,滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去,通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞;

③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动,并通过光电门2

④实验后,分别记录下滑块a挡光片通过光电门1的时间t1,两滑块一起运动挡光片通过光电门2的时间t2

(1)完成实验步骤①中所缺少的内容。

(2)实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度d如图乙所示,则d________ cm

(3)设挡光片通过光电门的时间为Δt,则滑块通过光电门的速度可表示为v________(dΔt表示)

(4)实验中测得滑块a经过光电门1的速度为v12.00 m/s,两滑块经过光电门2的速度为v21.20 m/s,将两滑块和挡光片看成一个系统,则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p1________ kg·m/sp2________ kg·m/s(结果均保留3位小数)

 

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某同学选择用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。请完成以下实验步骤

将滑动变阻器的滑片P调到________端(填ab),闭合开关;

逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I

U为纵坐标,I为横坐标,作UI图线(UI都用国际单位),如图乙所示;

求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a

则电源电动势的表达式为_________,内阻的表达式为__________。(用ak表示)。

 

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如图所示,在光滑的水平面上静止放置ABC三个物体,ABC的质量分别为mA=1kgmB=3kgmC=2kg。物体C为一光滑的圆弧轨道,弧面足够长,物体AB之间有一根轻质弹簧(弹簧和物体AB均未栓接),现用力把弹簧压缩后再用绳子把物体AB固定,使AB处于静止。现剪断绳子,之后弹簧把A向左弹出,已知A离开弹簧后的速度大小为3m/sAB分开后把弹簧撤去(重力加速度g=10m/s2)。下说法正确的是

A.弹簧把AB弹开的过程中释放出的弹性势能为4.5J

B.A滑上C上表面的最大离地高度为0.3m

C.AC上离开后不能追上B

D.AC上离开后能追上B

 

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