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如图所示,两光滑平行导轨竖直放置,导轨间距为L。把质量为m,长度为L的导体棒置于...

如图所示,两光滑平行导轨竖直放置,导轨间距为L。把质量为m,长度为L的导体棒置于导轨顶端,用螺栓挡住导体棒防止其下滑,导体棒处于水平。导轨底端接有已充电的电容器,电容器左侧极板带正电荷。闭合电键,导体棒离开导轨向上运动,经测得从闭合电键到导体棒上升到最高点所用时间为t。假设闭合电键后,电容器所带电荷量全部放出,导体棒上升过程一直保持水平。整个空间处于垂直导轨平面的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。求:

(1)判断磁场的方向并简述理由;

(2)电容器所带电荷量q

 

(1)磁场方向垂直导轨平面向里;(2) 【解析】 (1)电容器左侧极板带正电,闭合电键后,导体棒中电流方向由左向右;导体棒向上运动,说明所受安培力向上,由左手定则知,磁场方向垂直导轨平面向里。 (2)设电容器放电时,导体棒中的平均电流为,放电时间为,导体棒离开导轨的速度为,由动量定理有 导体棒离开导轨后做竖直上抛运动,由运动学公式有 由电流定义知,电容器所带电荷量 联立解得  
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测一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图如图甲所示,图中电压表的示数表示路端电压,电流表的示数表示电路的总电流,滑动变阻器用于改变外电路的电阻。请回答下列问题:

(1)甲图所示的电路图的实验误差是______(填电压表的分流电流表的分压)。

(2)某同学对实验做了适当改进,如乙图所示,给电压表串联一个与电压表内阻相等的定值电阻。

①丙图中的图线为路端电压随总电流的变化关系图线,其中一条是由甲图电路得出的,另一条是由乙图电路得出的,则由甲图电路得出的是_____(填“a”或“b”),测量误差较小的是____(填“a”或“b”)。

②干电池真实的图线应位于丙图中的_____位置(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)。

 

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如图所示为研究弹簧的弹性势能与弹簧形变量x关系的实验装置。使木板倾斜一个适当的角度,在木板的顶端固定着弹射器,可把小物块以不同的速度沿木板向下弹出。木板底端固定着要研究的弹簧,弹簧处于自然长度时,弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐,并在该位置安装速度传感器,以便测出小物块到该位置的速度。已知小物块的质量为m,回答下列问题:

(1)若速度传感器显示的示数为v0,则弹簧最大的弹性势能为______

(2)关于长木板倾斜及弹簧的选择下列说法正确的是_______

A.长木板倾斜是为了增大小物块接触弹簧时的速度

B.长木板倾斜是为了平衡摩擦力,使小物块动能全部转化为弹簧的弹性势能

C.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较小的

D.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较大的

(3)如何较准确的测量弹簧的最大形变量?_______

 

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质量为m的物块放置在倾角为θ的斜面上,通过跨过定滑轮上的细绳与质量为M、体积很小的小球相连,小球置于半径为R的半圆状环形管的左侧开口端,小球直径略小于半圆状环形管的管径,连接小球的细绳处于竖直,整个装置如图所示。静止释放小球和木块,小球将沿着环形圆管运动,木块沿着斜面运动,不计一切摩擦阻力,下列说法中正确的是(    

A.小球和木块的质量满足Mmsinθ

B.小球的速度达最大时,小球和圆心的连线与竖直方向夹角的正弦值为

C.若小球运动到圆环的最低点,那么木块重力势能增加量为mgR

D.若小球运动到圆环的最低点,那么木块动能的增加量为

 

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如图所示,螺线管竖直放置,两端分别与导轨MNPQ相连,导轨处于图中所示的匀强磁场中,金属棒ab与导轨接触良好。为了使螺线管正上方的金属圆环L处于静止状态,金属棒ab需在导轨上移动,下列各种说法中正确的是(     

A.金属棒ab向左加速移动,金属圆环L中感应电流为顺时针方向(仰视)

B.金属棒ab向左加速移动,金属圆环L中感应电流为逆时针方向(仰视)

C.为使金属圆环L处于静止状态,金属棒ab可向右做匀加速运动

D.为使金属圆环L处于静止状态,金属棒ab可向右做加速度减小的加速运动

 

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两个完全相同的螺线管相对放置,导线连接情况如图所示,螺线管的横截面足够大,图中虚线区域内若有磁场可看作匀强磁场。闭合电键S后,由空间某点静止释放一个质量为m,电荷量为+q的点电荷,点电荷下落h高度后恰好做垂直纸面向里的匀速直线运动,点电荷一直在虚线区域内运动。下列各种说法中哪些是正确的(重力加速度为g)(    

A.电源左端为负极,右端为正极

B.两螺线管中的磁场方向水平向右

C.两螺线管间的磁场磁感应强度大小为

D.两螺线管间的磁场磁感应强度大小为

 

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