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如图所示,两平行金属导轨间距L=0.5 m,导轨与水平面成θ=37°.导轨上端连...

如图所示,两平行金属导轨间距L=0.5 m,导轨与水平面成θ=37°.导轨上端连接有E=6 V、r=1 Ω的电源和滑动变阻器.长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好,金属棒的质量m=0.2 kg、电阻R0=1 Ω,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒一直静止在导轨上.当滑动变阻器的阻值R=1 Ω时金属棒刚好与导轨间无摩擦力.g10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)此时电路中的电流I

(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为4 Ω时金属棒受到的摩擦力大小.

 

(1)(2) 【解析】 (1)根据闭合电路欧姆定律,当滑动变阻器的电阻为R1=1Ω时,电流 (2)金属棒受重力mg、安培力F和支持力FN如图. 根据平衡条件可得,mgsinθ=F1cosθ         又 F1=BI1l                联立上式,解得磁感应强度 当滑动变阻器的电阻为R2=4Ω时,电流 又 F2=BI2l=1.5×1×0.5N=0.75N mgsinθ=0.2×10×sin37°=1.2N ∴mgsinθ>F2cosθ,故金属棒受到沿导轨平面向上的摩擦力Ff 根据平衡条件可得,mgsinθ=F2cosθ+Ff 联立解得:Ff=mgsinθ-F2cosθ=0.2×10×sin37°-0.75×cos37°=0.6N
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如图所示,一足够长的斜面倾斜角度为,现有一个质量为0.4 kg,带电荷量的小球以初速度v0=5 m/s从斜面上A点竖直向上抛出.已知斜面所在的整个空间存在水平向右的匀强电场,电场强度为,重力加速度g=10m/s2.试求:

(1)小球相对A所在水平面上升的最大高度H和小球再次落到与A在同一水平面的B(图上未标出)时,小球距离A点的距离LAB

(2)小球再次落到斜面上时,速度方向与水平向右电场方向夹角的正切值.

 

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某同学欲测量一电容器的电容,他采用高电阻放电法来测量,电路图如图甲所示.其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下:

1)先判断电容器的好坏,使用万用表的电阻挡进行测量,观察到万用表指针向右偏转较大角度,又逐渐返回到起始位置,此现象说明电容器是____(选填“好”、“坏”)的;

2)按如图甲所示电路原理图连接好实验电路,将开关S接通____(选填“1”、“2”),对电容器进行充电,调节可变电阻R的阻值,再将开关S接通另一端,让电容器放电,观察微安表的读数,直到微安表的初始指针接近满刻度;

3)此时让电容器先充电,记下这时的电压表读数U0=2.9V,再放电,并同时开始计时,每隔5 s10 s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中。根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在乙图所示的坐标纸上描点(图中用“×”表示),请在图上作出电流i与时间t的曲线______;

4)根据以上实验结果和图象,算出该电容器的电容约为____F(结果保留两位有效数字).

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0 Ω )

B.电流表A1(量程0﹣3 mA,内阻Rg1=10 Ω)

C.电流表A2(量程0﹣0.6 A,内阻Rg2=0.1  Ω)

D.滑动变阻器R1(0﹣20 Ω,10 A)

E.滑动变阻器R2(0﹣200 Ω,l A)

F.定值电阻R0(990Ω)

G.开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是__图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选__(填写器材前的字母代号).

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),但坐标纸不够大,他只画了一部分图线,则由图线可得被测电池的电动势E=__V,内阻r=__Ω.

(3)若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小,则图线的纵坐标应该为_________

A.I1R0+Rg1)   B.I1R0   C.I2R0+Rg2)  D.I1Rg1

 

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如图所示,一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度大小为 E=,磁感应强度大小为 B.一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小圆环套在杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ;现使圆环以初速度 v0向下运动,经时间 to,圆环回到出发点.若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动,不计空气阻力,重力加速度为 g.则下列说法中正确的是( 

A.环经过时间刚好到达最低点

B.环的最大加速度为 am=g+

C.环在 t0 时间内损失的机械能为

D.环下降过程和上升过程系统因摩擦产生的内能相等

 

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如图(a)所示,两平行正对的金属板AB间加有如图(b)所示的交变电压,将一带正电的粒子从两板正中间的P点处由静止释放,不计粒子重力,下列说法正确的是

A.t=0时刻释放该粒子,粒子一定能到达B

B.时刻释放该粒子,粒子一定能到达B

C.期间释放该粒子,粒子一定能到达B

D.期间释放该粒子,粒子一定能到达A

 

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