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如图甲所示,电阻忽略不计的两根平行光滑金属导轨竖直放置,轨道间距为L=1m,上端...

如图甲所示,电阻忽略不计的两根平行光滑金属导轨竖直放置,轨道间距为L=1m,上端接有电阻R=0.3Ω。在水平虚线MM'NN'间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=2m。现将质量m=0.3kg,电阻r=0.2Ω的导体杆abMM'处垂直导轨由静止释放,释放同时获得一向下的外力作用,外力大小满足F=0.5v+0.6N)(v为导体棒运动的速度),杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,测得电阻两端电压随时间均匀增大。

(1)分析并说明该导体杆在磁场中做何种运动;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)当导体杆下降1.5m时撤去外力,求导体杆穿过磁场全过程产生的焦耳热。(下落位移与外力的关系如图乙所示,图像面积表示做功)

 

(1) 匀加速直线运动;(2)0.5T;(3) () 【解析】 (1)电阻两端电压 随时间均匀增大,说明速度v随时间均匀增大,所以导体棒在磁场中做匀加速直线运动。 (2)根据牛顿第二定律 要是一个定值,则 得 (3)根据 得 导体杆下降1.5m时,,此时 导体杆恰好匀速,导体杆穿过磁场全过程,根据动能定理 其中 得 导体杆上产生的焦耳热 由于误差。  
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旧物循环再利用是爱护环境的一种体现,某学校举办了一次旧物改造大赛,其中有一同学利用旧纸板和铝片改造的赛车轨道小玩具引起了许多人的关注。赛车轨道的简易模型如图所示,ABDEEF段都是粗糙直轨道,动摩擦因数为0.2DE段的倾角α=LDE=0.5mLEF=0.3m,其余轨道不计摩擦。BC段是半径r1=0.4m的圆弧轨道,圆心角θ=,与直轨道相切于B点、C点,竖直圆轨道半径r2=0.2m,最低点错开,CD段水平。一辆质量m=0.2kg的玩具赛车(可看成质点)从A点静止释放,恰好能通过竖直圆轨道,不考虑D点和E点的能量损失,求:(已知cos=0.8sin=0.6

(1)赛车过C点时对轨道的作用力;

(2)AB段的距离;

(3)若想让赛车停在EF段,赛车要从距离B点多远处释放。

 

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如图,质量m=10kg的一箱苹果静置于水平地面上的A点,AB间距L=35m,箱子与地面间的动摩擦因数。现用大小为140N,与水平方向成的力斜向下推动此箱苹果,使它由A点静止开始运动并能到达B点。求:(已知cos=0.8sin=0.6

(1)推力作用下箱子的加速度a大小;

(2)推力作用的最短时间t

(3)撤去推力后,箱子正中央一个质量m0=02kg的苹果受到其他苹果给它的作用力大小。

 

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为描绘“2.5V0.3A”的小灯泡的伏安特性曲线,某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,要求小灯泡两端电压从0开始变化。

(1)实验室中有两种型号的滑动变阻器,应选择的是_________;(填“A”或“B”)

A.滑动变阻器R1200Ω,0.3A

B.滑动变阻器R110Ω,2A

(2)按照要求,在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接_________A。闭合开关,某次测量时电流表的指针如图乙所示,其读数为_________A

(3)实验测得小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(选填增大不变减小),灯丝的电阻率_________(选填增大不变减小);

(4)用一个阻值为5Ω的定值电阻与上述小灯泡组成串联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上,则流过小灯泡的电流约为_________A

 

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某实验小组利用如图甲实验装置进行相关力学实验

(1)将一条纸带穿过打点计时器,李同学发现有如图乙两种穿法,你认为正确是________。(填“A”或“B”)

(2)关于该装置,下列说法正确的是_______

A.做“探究小车速度随时间变化的关系”实验时,可将轨道不带滑轮一端适当垫高

B.做“探究小车速度随时间变化的关系”实验时,小车每次必须从同一点释放

C.做“探究小车加速度与力和质量的关系”实验时,每次改变小车质量都必须重新平衡摩擦力

D.做“探究功与速度变化的关系”实验时,调节滑轮高度,使细线与轨道平行

(3)在“探究小车速度随时间变化的关系”实验时,除了图甲中的仪器,下图仪器中还需要______________

实验完毕后,得到一条清晰纸带如图丙所示,截取当中一段用毫米刻度尺进行测量。在纸带上标注了“012345”五个计数点(每2个点标注一个计数点),已知打点计时器频率为50Hz,则打计数点2点时小车的速度为_________m/s。(结果保留2位有效数字);

(4)某同学利用该装置完成“探究功与速度变化的关系”实验时,通过测量小车从静止开始运动的位移x大小与小车获得的末速度v的值进行探究,则该组同学是否一定要平衡摩擦力?_________(填“是”或“否”)

 

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如图,某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极,做旋转的液体实验。若蹄形磁铁两极正对部分的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.1T,玻璃皿的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=1.0Ω。闭合开关后,液体受到安培力做功而具有一定的动能,此时电压表示数为1.5V。下列说法正确的是(  )

A.电源输出功率为0.891W

B.液体的热功率为0.25W

C.由上往下看,液体做逆时针旋转

D.液体所受的安培力1.5×103N

 

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