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如图所示,两个平行光滑金属导轨AB、CD固定在水平地面上,其间距L=0.5m,左...

如图所示,两个平行光滑金属导轨ABCD固定在水平地面上,其间距L=0.5m,左端接有阻值R=3的定值电阻。一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上,金属 杆的质量m=0.2kg,电阻r=2,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T的匀强磁场中,t=0肘刻,在MN上加 一与金属杆垂直,方向水平向右的外力F,金属杆由静止开始 a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,2s末撤去外力F,运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。(不计导轨和连接导线的电阻,导轨足够长)求:

(1)1s末外力F的大小;

(2)撤去外力F后的过程中,电阻R上产生的焦耳热。

 

(1)2N(2)0.96J 【解析】 (1)t=1s时刻,金属杆MN的速度大小为 v1=at1=2×1=2m/s 金属杆MN产生的感应电动势为 E=BLv1 金属杆MN中的电流大小 金属杆MN受到的安培力大小 F安=BIL 联立得 根据牛顿第二定律得 F-F安=ma 联立解得 F=2N (2)t=2s时刻,金属杆MN的速度大小为 v2=at2=2×2=4m/s 撤去外力F后的过程中,根据能量守恒定律得知电路中产生的总焦耳热 Q=mv22=×0.2×42=1.6J 电阻R上产生的焦耳热 QR=Q=×1.6J=0.96J  
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考点分析:
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如图,固定在竖直平面内的倾斜轨道AB,与水平光滑轨道BC相连,竖直墙壁CD,紧靠墙壁在地面固定一个和CD等高,底边长的斜面,一个质量的小物块视为质点在轨道AB上从距离B处由静止释放,从C点水平抛出,已知小物块在AB段与轨道间的动摩擦因数为,达到B点时无能量损失;AB段与水平面的夹角为重力加速度

(1)求小物块运动到B点时的速度大小;

(2)求小物块从C点抛出到击中斜面的时间;

(3)改变小物块从轨道上释放的初位置,求小物块击中斜面时动能的最小值.

 

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一同学测量某干电池的电动势和内阻.

(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处______________________

(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表:

根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出关系图像___________由图像可计算出该干电池的电动势为_________V;内阻为__________Ω.

R

8.0

7.0

 

6.0

5.0

4.0

I/A

0.15

0.17

 

0.19

0.22

0.26

/A–1

6.7

6.0

 

5.3

4.5

3.8

 

(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω.

 

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某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”,设计的实验装置如图固定在竖直木板上的量角器直边水平,橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点,另一端系绳套1和绳套2

(1)实验步骤如下:

弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O点,记下弹簧测力计的示数F

弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点达到O点,此时绳套1沿方向,绳套2沿120°方向,弹簧测力计的示数为F1

根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′=________

比较________________,即可初步验证力的平行四边形定则。

(2)将绳套1方向缓慢转动到60°方向,同时绳套2沿120°方向不变,此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是________

A.逐渐增大    B.先增大后减小

C.逐渐减小    D.先减小后增大

 

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同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接,如图甲所示.导线PQ中通有正弦交流电流ii的变化如图乙所示,规定从QP为电流的正方向,则在1~2s

A.M板带正电,且电荷量增加

B.M板带正电,且电荷量减小

C.M板带负电,且电荷量增加

D.M板带负电,且电荷量减小

 

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最近,我国为长征九号研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为

A.1.6×102 kg B.1.6×103 kg C.1.6×105 kg D.1.6×106 kg

 

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