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如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角θ=53°...

如图甲,电阻不计的轨道MONPRQ平行放置,ONRQ与水平面的倾角θ=53°,MOPR部分的匀强磁场竖直向下,ONRQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒abcd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好.棒的质量m=1.0 kg,R=1.0 Ω,长度L=1.0 m与导轨间距相同,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,现对ab棒施加一个方向水向右,按图乙规律变化的力F,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10 m/s2.

(1)求ab棒的加速度大小;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)若已知在前2 s内F做功W=30 J,求前2 s内电路产生的焦耳热;

(4)求cd棒达到最大速度所需的时间.

 

(1) 1m/s2(2) 2T(3) Q=18J(4)t=5s 【解析】 (1)对ab棒:f=v=at F-BIL-f=ma F=m(g+a)+……………(1) a==1m/s2 (2)当t=2s时,F=10N 由(1) B==2T (3)0-2s过程中,对a、b棒,由动能定理 知:x=at2=2m v=at=2m/s W-x-Q=mv2 Q=18J (4)当时间为t时,cd棒平衡,速度最大 N′=BIL+mgcos53° f=N′ mgsin53°=f mgsin53°= 解得:t=5s
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考点分析:
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如图所示,在坐标系xoy平面的第象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场B1,在第象限内存在垂直纸面向里的另一个匀强磁场B2,在x轴上有一点Q(,0)、在y轴上有一点P (0,a).现有一质量为m,电量为+q的带电粒子(不计重力),从P点处垂直y轴以速度v0射入匀强磁场B1中,并以与x轴正向成60°角的方向进入x轴下方的匀强磁场B2中,在B2中偏转后刚好打在Q点.求:

匀强磁场的磁感应强度B1、B2的大小;

粒子从P点运动到Q点所用的时间.

 

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图(a)为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。

1)虚线框内是用毫安表改装成电流表的电路。已知毫安表表头的内阻为10 Ω,满偏电流为100 mA,电阻R1=2.5 Ω,由此可知,改装后电流表的量程为_______A

2)实验步骤如下,请完成相应的填空:

①将滑动变阻器R的滑片移到______端(选填“A”“B”),闭合开关S

②多次调节滑动变阻器的滑片,记下电压表的示数U和毫安表的示数I;某次测量时毫安表的示数如图(b)所示,其读数为_________mA

③以U为纵坐标,I为横坐标,作UI图线,如图(c)所示;

④根据图线求得电源的电动势E=_________V,内阻r=_______Ω。(结果均保留到小数点后两位)

 

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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动.

(1)某次实验测得倾角θ30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时mM组成的系统动能增加量可表示为ΔEk_________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp________,在误差允许的范围内,若ΔEkΔEp,则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)

(2)在上述实验中,某同学改变AB间的距离,作出的v2d图象如图乙所示,并测得Mm,则重力加速度g________m/s2.

 

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如图所示,斜面体ABC放在水平桌面上,其倾角为37º,其质量为M=5kg.现将一质量为m=3kg的小物块放在斜面上,并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动.已知斜面体ABC并没有发生运动,重力加速度为10m/s2sin37º=0.6.则关于斜面体ABC受到地面的支持力N及摩擦力f的大小,下面给出的结果可能的有( )

A.N=50Nf=40N B.N=87.2Nf=9.6N

C.N=72.8Nf=0N D.N=77Nf=4N

 

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如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t0,若磁场的宽度为bb3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程中vt图象如图b所示,则(  )

A.t0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0

B.t0时刻线框的速度为

C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大

D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中,线框中产生的电热为2Fb

 

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