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如图所示,间距为l1的平行金属导轨由光滑的倾斜部分和足够长的水平部分平滑连接而成...

如图所示,间距为l1的平行金属导轨由光滑的倾斜部分和足够长的水平部分平滑连接而成,右端接有阻值为R的电阻c,矩形区域MNPQ中有宽为l2、磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,边界MN到倾斜导轨底端的距离为s1。在倾斜导轨同一高度h处放置两根细金属棒ab,由静止先后释放aba离开磁场时b恰好进入磁场,a在离开磁场后继续运动的距离为s2后停止。ab质量均为m,电阻均为R,与水平导轨间的动摩擦因数均为μ,与导轨始终垂直且接触良好。导轨电阻不计,重力加速度为g。求:

(1)a棒运动过程中两端的最大电压;

(2)整个运动过程中b棒所产生的电热;

(3)整个运动过程中通过b棒的电荷量。

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)a棒刚进入磁场时,其两端电压最大,此时a棒相当于电源,b棒与电阻c并联,a棒两端的电压为电源的路端电压,即 由动能定理和法拉第电磁感应定律可知 解得 (2)由题意知b棒的运动情况与a棒完全相同,设a棒在磁场中运动时,棒产生的电热为Q0,则b棒和电阻c产生的电热均为,同理b棒在磁场中运动时,b棒产生的电热也为Q0,则a棒和电阻c产生的电热也均为,所以整个运动过程中b棒产生的电热为总电热的。则 解得 (3)a棒在磁场中运动时,通过a棒的电荷量 则该过程通过b棒的电荷量 同理b棒在磁场中运动时,通过b棒的电荷量 由于前后两次通过b棒的电流方向相反,故通过b棒的总电荷量为。  
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考点分析:
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如图所示,固定在竖直面内半径 R=0.4m 的光滑半圆形轨道 cde 与长 s=2.2m 的水平轨道 bc 相切于 c 点,倾角θ=37°的斜轨道 ab 通过一小段光滑圆弧与水平轨道 bc 平滑连接。质量 m=1 kg 的物块 B 静止于斜轨道的底端 b 处,质量 M=3kg 的物块 A 从斜面上的 P 处由静止沿斜轨道滑下,与物块 B 碰撞后黏合在一起向右滑动。已知 P 处与 c 处的高度差 H=4.8m,两物块与轨道 abc 间的动摩擦因数μ=0.25,取 g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8 AB 均视为质点,不计空气阻力。求:

(1)A B 碰撞后瞬间一起滑行的速度大小;

(2)物块 AB 到达 e 处时对轨道的压力大小。

 

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一客车以v=20m/s的速度行驶,突然发现同车道的正前方x0=60m处有一货车正以v0=8m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,若客车刹车时做匀减速运动的加速度大小a=2m/s2,则:

1)客车刹车开始后l5s内滑行的距离是多少?

2)客车静止前最后2s内滑行的距离是多少?

3)客车与货车间的最小距离为多少?

 

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如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里、磁感应强度的大小为B。有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q。将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不考虑粒子之间的相互作用。

(1)求带电粒子的速率;

(2)若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为,求粒子在磁场中最长的运动时间t

 

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某同学欲用伏安法测定一阻值约为的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

A.直流电源E(电动势约为4.5V,内阻很小)

B.直流电流表A1(量程00.6A,内阻约为0.1Ω)

C.直流电流表A2(量程03A,内阻约为0.2Ω)

D.直流电压表V1(量程03V,内阻约为3kΩ)

E.直流电压表V2(量程015V,内阻约为6kΩ)

F.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)

G.开关、导线若干。

(1)在备选器材中,实验中电流表应选_____,电压表应选_____(均填写器材前字母序号)

(2)该同学连接了部分电路,如图甲所示,还有三根导线没有连接,请帮助该同学完成连线;______

(3)按要求完成了电路连接后,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_____(选填“左”或“右”)端;

(4)该同学正确操作,电流表和电压表的表盘示数如图乙所示,则电阻的测量值为________Ω;该测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。

 

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某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为60Hz,图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分,012345为连续计数点,相邻两计数点间还有2个打点未画出。从纸带上测出s1=5.21cms2=5.60cms3=6.00cms4=6.41cms5=6.81cm,则打点计时器每打相邻两个计数点的时间间隔是__________s;小车的加速度a=_____________m/s2;打计数点“5”时,小车的速度________m/s(后两空均保留三位有效数字)

 

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