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如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=...

如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间有边界为抛物线形bOc方向竖直向下的匀强磁场区域,O为抛物线顶点,抛物线方程为x=10y2,磁场区域面积为bc两点在导轨上且连线与导轨垂直,长度也为L,从t=0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;t=0时刻,棒从导轨左端开始以v=1m/s向右匀速运动。t=1s时棒刚好进入磁场,立刻给棒施加一水平向右随x变化的外力Fx)使棒在磁场中沿导轨始终以速度v=1m/s做直线运动,(提示:可以用Fx图象下的面积代表力F做的功)求:

(1)棒进入磁场前,回路中的感应电动势E

(2)棒在运动过程中受到安培力F的最大值;

(3)Fx)的表达式;

(4)棒开始运动后的1.4s内,电阻R产生的焦耳热Q

 

(1)0.08V(2)0.09N(3)(4) 【解析】 (1)棒进入磁场前 代入数据得电动势大小 (2)根据题意可知,棒在bc位置时,安培力最大,因为此时的感应电动势为 E=BLv 根据欧姆定律有 安培力大小为 联立得 (3)导体棒在磁场中匀速运动 因为 联立解得: (4)0-1s内的焦耳热 1s到1.4s内外力F(x)做功等于生成的焦耳热,该段时间棒匀速运动的位移为 则 所以电阻R产生的焦耳热  
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考点分析:
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如图,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。纸面内有ACD三点,ADC=,同时从CD两点射出甲、乙两点电荷,甲带有电荷量-q(q>0),沿与CD方向从C点射出。乙带正电荷,在纸面内垂直于CDD点射出。两点电荷射出时的动量大小相等,从射出经过相同的时间,在A点发生正碰(甲乙碰撞时速度方向共线)。不计两点电荷重力,已知点电荷甲的质量为m,轨道半径为R,求:

(1)点电荷乙的电荷量;

(2)点电荷乙的速度大小。

 

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一质量为m的物体Q静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面,长度为Lbc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与abbc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块(木块可视为质点)以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升到某一高度后返回,最终在ab上与物体Q相对静止。重力加速度为g

(1)求木块在ab段的动摩擦因数μ的取值范围;

(2)若取,求木块在bc段能上升的高度h值(h为木块在bc段距离ab平面的高度)。

 

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一列简谐横波在t=s时的波形图如图(a)所示,PQ是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图像。求:

(1)波速及波的传播方向;

(2)位于原点处的质点P的振动方程y(t)

 

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某学习小组设计了如下碰撞实验,验证动量守恒定律。装置如图(a)所示,气垫导轨上有AB两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A质量m1=0.300kg,滑块B的质量m2=0.105kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为Δt=3.5×10-3s,碰撞前后打出的纸带如图所示。则碰后滑块A的速度为__________m/s,滑块B的动量为__________ kg·m/s。若实验允许的相对误差×100%≤5%,本实验的相对误差为_________。(数据均保留两位有效数字)

 

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某实验小组在利用摆长约为1m的单摆测定当地重力加速度的实验中:

(1)周期测量环节进行了下列振动图像所描述的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,ABCD均为30次全振动图像,已知sin=0.087sin=0.259,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_____(填字母代号);

A.

B.

C.

D.

(2)改变摆长,利用测出的多组周期T、摆长L数据,做出T2L图像,可以更准确求出重力加速度g,已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图中的abc所示,其中ab平行,bc都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,出现图线a的原因可能是摆长L测量值_______(填偏大偏小),出现图线c的原因可能是周期T测量值_______(填偏大偏小)。

 

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