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如图所示,两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内,导轨间距为L、足够长且电阻忽略不...

如图所示,两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内,导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态,并在其中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)。线框的边长为d),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直,重力加速度为g。试求:

(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q

(2)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm

 

(1);(2) 【解析】 (1)因为导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,所以导体棒所受安培力方向竖直向上,根据左手定则可知导体棒通有电流的方向水平向右;安培力大小为 设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W,由动能定理得 且 解得 (2)线框每进磁场一次都要消耗机械能转化为焦耳热,所以经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动,由动能定理得 解得  
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考点分析:
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某同学想将一量程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电表,他的部分实验步骤如下:

1)他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻

①请在乙图中将实物连线补充完整____________

②闭合开关S1后,将单刀双置开关S2置于位置1,调节滑动变阻器R1的阻值,使电流表G0有适当示数I0:然后保持R1的阻值不变,将开关S2置于位置2,调节电阻箱R2,使电流表G0示数仍为I0。若此时电阻箱阻值R2=200Ω,则灵敏电流计G的内阻Rg=___________Ω。

2)他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3mA30mA及倍率为“×1”“×10”的多用电表。若选择电流30mA量程时,应将选择开关S置于___________(选填“a”“b”“c”“d"),根据题给条件可得电阻R1=___________Ω,R2=___________Ω。

3)已知电路中两个电源的电动势均为3V,将选择开关置于a测量某电阻的阻值,若通过灵敏电流计G的电流为0.40mA,则所测电阻阻值为___________Ω。

 

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用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律,实验步骤如下:

①用天平测出AB两个小球的质量mAmB

②安装好实验装置,使斜槽的末端所在的平面保持水平;

③先不在斜槽的末端放小球B,让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放,小球A离开斜槽后,频闪照相机连续拍摄小球A的两位置(如图乙所示);

④将小球B放在斜槽的末端,让小球A仍从位置P处由静止开始释放,使它们碰撞,频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示);

⑤测出所需要的物理量.

请回答:

(1)实验①中AB的两球质量应满足______

(2)在步骤⑤中,需要在照片中直接测量的物理量有______;(请选填x0y0xAyAxByB”)

(3)两球在碰撞过程中若动量守恒,满足的方程是:______

 

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如图甲所示,一质量为m的物体静止在水平面上,自t=0时刻起对其施加一竖直向上的力F,力F随时间t变化的关系如图乙所示,已知当地重力加速度为g,在物体上升过程中,空气阻力不计,以下说法正确的是(  )

A. 物体做匀变速直线运动

B. 时刻物体速度最大

C. 物体上升过程的最大速度为

D. 时刻物体到达最高点

 

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如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图,位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星,卫星质量远远小于中心天体质量,且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动,乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆,半长轴为、半短轴为,甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处,乙卫星在处。下列说法正确的是(  

A.甲、乙两卫星的周期相等

B.甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等

C.乙卫星经过处时速度相同

D.甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为13

 

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如图所示,一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开,并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场;某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中,刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是(  )

A.该质点一定带正电

B.该质点可能带负电

C.若仅磁场的水平方向均匀增大,质点将向上偏转,速率越来越小

D.若将下极板缓慢向下移动,质点将向下偏转,速率越来越大

 

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