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如图所示,间距为L的水平平行金属导轨上连有一定值电阻,阻值为R,两质量均为m的导...

如图所示,间距为L的水平平行金属导轨上连有一定值电阻,阻值为R,两质量均为m的导体棒abcd垂直放置在导轨上,两导体棒电阻均为R,棒与导轨间动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B.现用某一水平恒力向右拉导体棒ab使其从静止开始运动,当棒ab匀速运动时,棒cd恰要开始滑动,从开始运动到匀速的过程中流过棒ab的电荷量为q(重力加速度为g)求:

(1)ab匀速运动的速度大小;

(2)ab从开始运动到匀速运动所经历的时间是多少?

(3)ab从开始运动到匀速的过程中棒ab产生的焦耳热是多少?

 

(1)(2) (3) 【解析】 (1)设棒ab速度为v,则棒ab中的感应电流 ① 棒cd中的感应电流为: ② cd受安培力 ③ 当棒cd恰要滑动时,,即 ④ 得棒ab的匀速速度为: ⑤ (2)设棒ab受恒定外力为F,匀速运动时棒ab中的电流为I, 棒ab所受安培力为 ⑥ 对棒cd: ⑦ 棒ab: ⑧ 由⑥⑦⑧⑨式得 ⑨ 对棒ab从开始运动到匀速过程,设运动时间为t; 由动量定理: ⑩ 而 故 由⑤式解得 (3)棒ab所受安培力为,设棒ab从开始运动到匀速的过程中位移为x, 由动量定理: 而 由⑤⑨得: 设棒ab此过程克服安培力做功W 由动能定理: 由⑤⑨得 由功能关系知,此过程产生的总焦耳热等于W,根据电路关系有棒ab此过程产生的焦耳热等于 由得棒ab产生的焦耳热为.  
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考点分析:
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某人设计了如图所示的滑板个性滑道.斜面AB与半径R3 m的光滑圆弧轨道BC相切于B,圆弧对应的圆心角θ37°且过C点的切线水平,C点连接倾角α30°的斜面CD.一滑板爱好者连同滑板等装备(视为质点)总质量m60 kg.某次试滑,他从斜面上某点P由静止开始下滑,发现在斜面CD上的落点Q恰好离C点最远.若他在斜面AB上滑动过程中所受摩擦力Ff与位移大小x的关系满足Ff90x(均采用国际制单位),忽略空气阻力,取g10 m/s2sin 37°0.6cos 37°0.8.求:

(1)PB两点间的距离;

(2)滑板在C点对轨道的压力大小.

 

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某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6A,内阻RA小于1)、电流表A1(量程0.6A,内阻未知)、电阻箱R1(0~99.99) 滑动变阻器R2(0~10) 单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个,导线若干。该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。

(1)测电流表A的内阻: 闭合开关K,将开关SC接通,通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A1的示数为0.60A、电阻箱R1的示数为0.10,则电流表A的内阻RA=________.

(2)测电源的电动势和内阻: 断开开关K,调节电阻箱R1,将开关S________(CD”),记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数:断开开关K,开关S所接位置不变,多次调节电阻箱R1重新实验,并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数1

(3)数据处理: 图乙是 由实验数据绘出的图象,由此求出干电池的电动势E=______V、内阻r=______ (计算结果保留二位有效数字)

(4)如果电流表A的电阻未知,本实验___ (不能”)测出该电源的电动势

 

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某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数。PQ为一块倾斜放置的木板,在斜面底端Q处固定有一个光电门,光电门与数字计时器相连(图中未画)。每次实验时将一物体(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h处由静止释放,但始终保持斜面底边长L0.500 m不变。(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同)

(1)20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示,则d__________cm

(2)该小组根据实验数据,计算得到物体经过光电门的速度v,并作出了如图丙所示的v2h图象,其图象与横轴的交点为0.25。由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ______________

(3)若更换动摩擦因数更小的斜面,重复上述实验得到v2h图象,其图象的斜率将______________(增大”“减小不变”)

 

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电推进系统(俗称电火箭)是利用电能加热、电离和加速带电粒子,形成向外发射的高速粒子流从而对飞行器产生反冲力。某飞行器的质量为M燃料电离后产生2价氧离子,经电压U的电场加速后发射出去,发射功率为P。已知每个氧离子的质量为m,元电荷为e,假设飞行器原来静止,不计发射氧离子后飞行器质量的变化,下面说法中正确的是

A.电推进器发射出的氧离子的速率为

B.电推进系统每秒钟射出的氧离子数为

C.飞行器所获得的加速度为

D.在推进器工作过程中,氧离子和飞行器组成的系统动量守恒

 

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在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核()发生了一次α衰变。放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以mq分别表示α粒子的质量和电荷量,生成的新核用Y表示。下面说法不正确的是

A. 发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙

B. 新核Y在磁场中圆周运动的半径为RY

C. α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,且电流大小为I

D. 若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,则衰变过程中的质量亏损为Δm

 

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