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如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定,N、Q之间接电阻箱...

如图甲所示,MNPQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定,NQ之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻位为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vM,改变电阻箱的阻值R,得到vMR之间的关系如图乙所示。已知导轨间距为L=2m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:

(1)R=0时,杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向;

(2)金属杆的质量m及阻值r

(3)R=4时,回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W

 

(1),杆中电流方向从b→a;(2),;(3) 【解析】 (1)由图可知,当R=0时,杆最终以v=3m/s匀速运动,产生电动势 E=BLv=0.5×2×3V=3V 电流方向为由b到a (2)设最大速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,由闭合电路的欧姆定律: 杆达到最大速度时满足 解得 由图像可知:斜率为 纵截距为 v0=3m/s 得到: 解得 m=0.2kg,r=3Ω (3)由题意:E=BLv,,得 则 由动能定理得 联立解得 W=0.7J
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滑板运动是一项刺激的运动,深受青少年的喜欢,某次比赛中部分赛道如左下图所示.现将赛道简化为如右下图所示的模型:平台A和平台BC相距h3.2 m,粗糙水平轨道DE与光滑圆弧形轨道CDEF相切于DE点.运动员与滑板一起(可看作质点)从A点以速度v0水平飞出,恰好从C点无能量损失地沿着圆弧切线进入CD轨道,滑过DE冲上EF轨道,然后返回,恰好到C点速度为零.已知人和滑板总质量为m60 kg,光滑圆弧CD对应的圆心角θ53°,圆弧形轨道半径均为R4 m.不计空气阻力,g10 m/s2sin 53°0.8cos 53°0.6.求:

1)运动员的初速度v0

2)运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力大小;

3)运动员从A点开始飞出到返回C点的过程中机械能的损失量.

 

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某同学通过实验测定一捆长度约为100m的铜导线(电阻约为1.5Ω)的实际长度,首先利用螺旋测微器测量其直径,如图1所示,再利用下列器材测出铜导线的电阻。

可供使用的器材有

电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω

电压表:量程3V,内阻约9kΩ

滑动变阻器R1:最大阻值10Ω

滑动变阻器R2:最大阻值200Ω

定值电阻:R0=3Ω

电源:电动势6V,内阻可不计;

开关、导线若干

要求实验中尽可能准确地测量铜导线的阻值,回答下列问题:

(1)由图1可知,铜导线的直径D=_____________mm

(2)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)。

(3)在图2方框内画出测量铜导线阻值的电路图_______(铜导线用电阻元件符号表示)。

(4)调节滑动变阻器,电压表的示数为U,电流表的示数为I,铜的电阻率为ρ,不考虑电表内阻对实验的影响,则导线的长度为_____________(用已知和所测量的字母表示)。

 

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用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验

1)某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)。

2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。

3)某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 HzABCDEFG是纸带上7个连续的点。ΔssDGsAD________ cm。由此可算出小车的加速度a________ m/s2(保留两位有效数字)。

 

 

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一列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲是波传播到x=5mM点的波形图,图乙是质点Nx=3m)从此时刻开始计时的振动图像,Q是位于x=10m处的质点。下列说法正确的是(  )

A.这列波的传播速度是1.25m/s

B.M点以后的各质点开始振动时的方向都沿+y方向

C.质点Q经过8s时,第一次到达波峰

D.0~16s内,质点Q经过的路程为1.1m

 

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一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知气体在状态A时的温度为17℃,热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K,则下列说法正确的是(  

A.气体在状态B时的温度为290K

B.气体在状态C时的温度为580K

C.气体由状态B到状态C的过程中,温度降低,内能减小

D.气体由状态B到状态C的过程中,从外界吸收热量

 

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