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如图所示,两平行金属导轨置于水平面(纸面)内,导轨间距为l,左端连有一阻值为R的...

如图所示,两平行金属导轨置于水平面(纸面)内,导轨间距为l,左端连有一阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻也为R的金属杆置于导轨上,金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。给金属杆一个瞬时冲量使它水平向右运动,它从左边界进入磁场区域的速度为v0,经过时间t,到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度为。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ。除左端所连电阻和金属杆电阻外,其他电阻忽略不计。求:

(1)金属杆刚进入磁场区域时的加速度大小;

(2)金属杆在滑过磁场区域的过程中金属杆上产生的焦耳热。

 

(1) ;(2) 【解析】 (1)金属杆刚进入磁场时,有 金属杆受到的摩擦力 由牛顿第二定律 联立以上各式解得 (2)当金属杆速度为时,产生的感应电动势 感应电流 金属杆受到的安培力 由动量定理得,在短暂的时间内有 即 对上式从金属杆进入磁场到离开磁场,求和得 式中为磁场区域左、右边界的距离,解得 设此过程中金属杆克服安培力做功为,由动能定理 联立以上各式,解得此过程中回路产生的焦耳热为 则金属杆产生的焦耳热为  
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考点分析:
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水平地面上有质量分别为mA=1kgmB=4kg的物体AB,两者与地面的动摩擦因数均为μ=0.4。细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示。初始时,绳处于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F=20 N作用下向右移动了距离S=10 m,重力加速度大小g=10 m/s2。求:

(1)物块B克服摩擦力所做的功;

(2)物块AB的加速度大小。

 

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某同学利用图(a 所示电路测量量程为3 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值9999.9 Ω),滑动变阻器R(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2 (最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势4 V,内阻很小)。开关1个,导线若干。

实验步骤如下:

按电路原理图(a)连接线路;

将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S

调节滑动变阻器,使电压表满偏;

保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。

回答下列问题:

(1)实验中应选择滑动变阻器________(填R1R2);

(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线;

____

(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为1500.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为______Ω(结果保留到个位);

(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_____(填正确答案标号)。

A.100 μA       B. 250 μA         C.500 μA           D.1mA

 

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某学习小组的同学要应用自由落体运动知识测当地重力加速度g,现已找来了如下器材:如图所示的对称字形金属薄片、铁架台及其附件、光电计时器1套。

(1)根据实验目的,需要的器材还有____

A.天平                 B.打点计时器

C.秒表、               D.游标卡尺

(2)需要测量的物理量除了字形金属薄片上、下水平部分的厚度d和它们之间竖直部分的长度L外(d<<L),还需要测量的物理量是_____ 说明物理量名称和表示它的字母符号);

(3)(2)中的物理量字母表示实验中测重力加速度的表达式g =___

 

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在光滑绝缘水平面上,一绝缘轻绳栓着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做顺时针方向的匀速圆周运动,磁场的方向竖直向下,其俯视图如图,若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后的运动情况,可能的是( 

A.小球做逆时针匀速圆周运动,半径不变

B.小球做逆时针匀速圆周运动,半径减小

C.小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变

D.小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小

 

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如图所示,由某种粗细均匀的总电阻为2R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一电阻为R的导体棒PQ接入电路,在水平拉力作用下沿abde 。以速度D匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad边向bc边滑动的过程中( 

A.PQ中电流先增大后减小

B.PQ两端电压先减小后增大

C.PQ上拉力的功率先减小后增大

D.线框消耗的电功率先增大后减小

 

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