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如图,两足够长的平行金属导轨平面与水平面间夹角为,导轨电阻忽略不计,二者相距=1...

如图,两足够长的平行金属导轨平面与水平面间夹角为,导轨电阻忽略不计,二者相距=1m,匀强磁场垂直导轨平面,框架上垂直放置一根质量为m=0.1kg的光滑导体棒ab,并通过细线、光滑滑轮与一质量为2m、边长为正方形线框相连,金属框下方h=1.0m处有垂直纸面方向的长方形有界匀强磁场,现将金属框由静止释放,当金属框刚进入磁场时,电阻R上产生的热量为=0.318J,且金属框刚好能匀速通过有界磁场。已知两磁场区域的磁感应强度大小相等。定值电阻R=1Ω。导体棒ab和金属框单位长度电阻r=1Ω/mg=10m/s2,求

(1)两磁场区域的磁感应强度为多大?

(2)金属框刚离开磁场时,系统损失的机械能是多大?

(3)金属框下方没有磁场时,棒的最大速度是多少?

 

(1)1T(2)2.136J(3) 【解析】 (1)由题意知,导体棒ab接入电路的电阻为 与定值电阻R相等,故金属框由静止释放到刚进入磁场过程重金属导轨回路产生的总热量为 此过程由动能定理得 解得 v=2.4m/s 金属框的总电阻为 金属框在磁场中做匀速运动时导体棒ab产生的电动势为,则有 金属框产生的电动势 金属框在磁场中做匀速运动时由平衡条件得 得 B=1T (2)由于金属框刚好能做匀速通过有界磁场,说明磁场宽度与线框边长相等 根据能量守恒得 得 (3)金属框下没有磁场,棒的速度达到最大后做匀速运动,设此时速度为,则 根据平衡条件得 解得 。  
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考点分析:
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如图所示,在绝缘水平面上,相距为LAB两点处分别固定着两个等量正电荷。abAB连线上两点,其中Aa=Bb=ab两点电势相等,OAB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的3倍,到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:

(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ

(2)Ob两点间的电势差UOb

(3)小滑块运动的总路程s

 

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小明同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻,身边仅有下列器材:一个多用电表、一个定值电阻R1、一个滑动变阻器R2020Ω)、一个开关S、导线若干.小明设计了实验原理图(如图甲所示),并进行了如下实验:

根据原理图,连接实验器材,且S断开;

多用电表选择“R×1”挡,先     ,后用红表笔接a端,黑表笔接b端,记录下R1示数(如图乙所示);

③S闭合,多用电表选择直流电压2.5V”挡,     表笔接a端,     表笔接b端(选填),记录下示数U1;然后再测出bc间的电压,记录下示数U2

调节滑动变阻器,重复步骤,得到如下表所示的6组数据;

U1/V
 

0.10
 

0.20
 

0.30
 

0.40
 

0.50
 

0.60
 

U2/V
 

1.05
 

0.90
 

0.75
 

0.70
 

0.45
 

0.30
 

 

1)请你完成上述操作步骤中的三处填空;

2)由图乙可知R1测量值为     Ω

3)请在如图丙所示的坐标纸中画出U2﹣U1关系图;

4)该电池的内电阻为     Ω.(保留两位有效数字)

 

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高三学生小明和小华设计了一个物理实验来验证动能定理,实验装置如图所示,A、B为长木板上固定的两个光电门,已知当地重力加速度为.

(1)他们利用游标卡尺测滑块上的遮光条的宽度,如图所示,则遮光条的宽度_____ cm.

(2)垫高长木板右端,当长木板和水平面夹角为时,在处沿斜面轻推滑块,测得滑块经过两光电门的时间相等,则滑块和长木板间动摩擦因数为____________.

(3)将长木板水平放置,在处给滑块一个瞬时冲量,使滑块依次滑过光电门AB.测得滑块经过光电门A的时间为、滑块经过光电门B的时间为,两个光电门间距离为,在误差允许的范围内,验证动能定理成立的式子为__________(用题中已给字母表示).

 

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如图一倾角为的传送带在电动机带动下以4m/s的恒定速率顺时针运行,取沿传送带向上为正方向,现将一质量为2kg的小物块以-2m/s的速度放上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体从放到传送带上到相对传送带静止的这段时间内,g=10m/s2sin=0.6cos=0.8(  )

A.物体加速度为13m/s2

B.重力势能增加量为96J

C.物体与传送带摩擦产生的内能为84J

D.电动机多消耗的电能为336J

 

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如图所示,一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是101,原线圈接入电压为e=311sin100πtV的正弦交流电源,一只理想二极管(正向阻值为零,反向阻值无穷大)和阻值为10Ω的电阻R,按如图方式联接在副线圈上。则以下说法中正确的是(  )

A.1s内电阻R上的电流改变100

B.电压表的读数为22V

C.二极管两端的最大电压为31.1V

D.在相同时间内,交流电源输出的电能是电阻R上产生的焦耳热的2

 

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