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CD、EF是水平放置的电阻可忽略的光滑平行金属导轨,两导轨距离水平地面高度为H,...

CDEF是水平放置的电阻可忽略的光滑平行金属导轨,两导轨距离水平地面高度为H,导轨间距为L,在水平导轨区域存在方向垂直导轨平面向上的有界匀强磁场(磁场区域为CPQE),磁感强度大小为B,如图所示.导轨左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接,弯曲的光滑轨道的上端接有一电阻R。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上距离水平金属导轨高度h处由静止释放,导体棒最终通过磁场区域落在水平地面上距离水平导轨最右端水平距离x处。已知导体棒质量为m,导体棒与导轨始终接触良好,重力加速度为g。求:

(1)导体棒两端的最大电压U

(2)整个电路中产生的焦耳热;

(3)磁场区域的长度d

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)由题意可知,导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大,产生的感应电动势最大,感应电流最大,由机械能守恒定律有 解得 由法拉第电磁感应定律得,得: (2)由平抛运动规律 解得 由能量守恒定律可知个电路中产生的焦耳热为 (3)导体棒通过磁场区域时在安培力作用下做变速运动。由牛顿第二定律 联立解得  
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考点分析:
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为了测量一个电动势约为6V~8V,内电阻小于的电源,由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程9V的电压表,然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是他们的实验操作过程:

(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空。

第一步:按电路图连接实物

第二步:把滑动变阻器滑动片移到最右端,把电阻箱阻值调到零

第三步:闭合电键,把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为3.0V

第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为__________V

第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为9V的电压表

(2)以上实验可供选择的器材有:

A.电压表(量程为3V,内阻约

B.电流表(量程为3A,内阻约

C.电阻箱(阻值范围

D.电阻箱(阻值范围

E.滑动变阻器(阻值为,额定电流3A

F.滑动变阻器(阻值为,额定电流0.2A

电阻箱应选_______,滑动变阻器应选_______

用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压表U和电流I的值,并作出UI图线如图丙所示,可知电池的电动势为____V,内电阻为_____。(结果保留2位有效数字)

 

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某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

   

(1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平,并查得当地重力加速度

(2)如图所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度_______cm;实验时将滑块从图所示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间,则滑块经过光电门时的瞬时速度为__________m/s。在本次实验中还需要读出和测量的物理量有:钩码的质量m、滑块质量M__________(文字说明并用相应的字母表示)。

(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量____________________(用以上物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,从而验证系统的机械能守恒。

 

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我国正在建设北斗卫星导航系统,根据系统建设总体规划,计划2018年,面向一带一路沿线及周边国家提供基本服务,2020年前后,完成35颗卫星发射组网,为全球用户提供服务。2018112718分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以一箭双星方式成功发射第2627颗北斗导航卫星,将与前25颗卫星联网运行.其中在赤道上空有2颗北斗卫星AB绕地球做同方向的匀速圆周运动,其轨道半径分别为地球半径的,且卫星B的运动周期为T。某时刻2颗卫星与地心在同一直线上,如图所示。则下列说法正确的是

A. 卫星AB的加速度之比为

B. 卫星AB的周期之比为是

C. 再经时间t=,两颗卫星之间可以直接通信

D. 为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要4颗卫星

 

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如图所示,圆形区域内以直线AB为分界线,上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小未知,圆的半径为R。在磁场左侧有一粒子水平加速器,质量为m,电量大小为q的粒子在极板M右侧附近,由静止释放,在电场力的作用下加速,以一定的速度沿直线CD射入磁场,直线CD与直径AB距离为0.6R。粒子在AB上方磁场中偏转后,恰能垂直直径AB进入下面的磁场,之后在AB下方磁场中偏转后恰好从O点进入AB上方的磁场。带电粒子的重力不计。则

A.带电粒子带负电

B.加速电场的电压为

C.粒子进入AB下方磁场时的运动半径为0.1R

D.AB下方磁场的磁感应强度为上方磁场的3

 

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如图所示,金属圆环放置在水平桌面上,一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合,永磁体下端为N极,将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v,向下的加速度大小为a,圆环的质量为M,重力加速度为g,不计空气阻力,则(  )

A. 俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向

B. 永磁体下落的整个过程先加速后减速,下降到某一高度时速度可能为零

C. 永磁体运动到P点时,圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-ma

D. 永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh+mv2

 

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