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如图所示,足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨所在平面倾角 θ=37°, 导轨间距...

如图所示,足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨所在平面倾角 θ=37°, 导轨间距 L=1m,在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场 B1,水平虚线下方有平行于导轨平面 向下的匀强磁场 B2,两磁场的磁感应强度大小均为 B=1T.。导体棒 abcd 垂直放置在导轨 上,开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上,现给 ab 棒施加沿斜面向上的拉 F,同时撤去对两导体棒的约束力,使 ab 沿斜面向上以 a=1m/s2 的加速度做匀加速直线 运动,cd 棒沿斜面向下运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒 与导轨间的动摩擦因数均为 μ=0.5,导体棒的质量均为 m=0.1kg,两导体棒组成的回路总电 阻为 R=2Ω,导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2sin37° =0.6 cos37° =0.8 ,求:

1)当 cd 棒向下运动的速度达到最大时,ab 棒受到的拉力大小;

2)当回路中的瞬时电功率为 2W 时,在此过程中,通过 ab 棒横截面的电量;

3)当 cd 棒速度减为零时,回路中的电流大小。

 

(1) (2)1C (3)0.8A 【解析】 (1)当棒运动的速度达到最大时,它的加速度为0,设此时通过它电流为。以以棒为对象,沿斜面方向有: ① 以棒为对象,沿斜面方向有: ② 由①②式解得: (2)当回路中的瞬时电功率为时,电功率 ③ 电源的电动势 ④ 由速度位移关系得 ⑤ 在此过程中,通过棒横截面的电量 ⑥ 由③④⑤⑥式解得: (3)棒向下运动的过程中,由牛顿第二定律得: 解得 作出图像,图像所围的面积表示速度的变化,当棒的初末速度都为零时,速度变化量为0,图像所围的面积为0,棒运动的时间为。 此时棒的速度 电动势 回路中的电流  
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如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,其第象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的方向水平向右;,磁感应强度的方向垂直纸面向里.带电荷量为+q、质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中,正好做直线运动,当微粒运动到All)时,电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间),粒子继续运动段时间后,正好垂直于y轴穿出复合场.不计切阻力,求:

1)电场强度E的大小;

2)磁感应强度B的大小;

3)粒子在复合场中的运动时间.

 

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如图所示,让摆球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达小孔A进入半径R0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道,当摆球进入圆轨道立即关闭A孔.已知摆线长L2 mθ60°,小球质量为m0.5 kgD点与小孔A的水平距离s2 mg10 m/s2

(1)摆线能承受的最大拉力为多大?

(2)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道,求摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围.

 

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指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题:

1)使用多用电表粗测电阻时,将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡,经正确操作后,指针指示如图甲a。为了使多用电表测量的结果更准确,该同学应该选择欧姆挡_____档(选填“×10”“×1k”);若经过正确操作,将两表笔接待测电阻两端时,指针指示如图甲b,则待测电阻为_____Ω

2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。其中,电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω;电池电动势为1.5V、内阻为;变阻器R0的阻值范围为05000Ω

①该欧姆表的两只表笔中,_____是黑表笔。(选填“A”“B”);

②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为进行刻度的。当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到时,欧姆表仍可调零,则调零后R0接入电路的电阻将变_____(填),若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω,则这个待测电阻的真实阻值为_____Ω.(结果保留三位有效数字)

 

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某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:

1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=____mm,在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接.

2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x.释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v=_____

3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值,根据这些数值,作出v2-m-1图象如图乙所示.已知当地的重力加速度为g,由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=___;弹性势能等于EP=____

 

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如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n20,总电阻R2.5 Ω,边长L0.3 m,处在两个半径均为r的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆心重合,线框底边中点与左侧圆心重合.磁感应强度B1垂直水平面向上,大小不变;B2垂直水平面向下,大小随时间变化.B1B2的值如图乙所示,则(  )

A.通过线框的感应电流方向为逆时针方向

B.t0时刻穿过线框的磁通量为0.1 Wb

C.0.6 s内通过线框中的电荷量约为0.13 C

D.经过0.6 s线框中产生的热量约为0.07 J

 

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