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如图所示,倾角θ=37°,间距L=0.1m的足够长光滑金属导轨底端接有阻值R=0...

如图所示,倾角θ=37°,间距L=0.1m的足够长光滑金属导轨底端接有阻值R=0.16Ω的电阻,不计其它电阻。质量m=1kg的金属棒ab始终垂直导轨。以O为原点,建立如图所示方向沿导轨向上的坐标轴x。在0.2m≤x≤0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场。棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动,其速度v与位移x满足v=kx,加速度a与速度v满足a=kvk值为k=5s-1。当棒ab运动至x1=0.2m处时,电阻R消耗的电功率P=0.16W。重力加速度为g=10m/s2。(sin37°=0.6)求:

1)磁感应强度B的大小;

20≤x≤0.8m范围内外力F随位移x变化的关系式;

3)在棒ab穿过磁场运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q

 

(1)1.6T;(2)0≤x<0.2m时,F=25x+6;0.2≤x≤0.8m时,F=25.8x+6;(3)0.24J。 【解析】 (1)感应电动势为: ① 电功率 ② 当棒ab运动至x1=0.2m处时,电阻R消耗的电功率为:P=0.16W 联立解得B=1.6T③ (2)由牛顿第二定律得: 0≤x<0.2m时 ④ 0.2≤x≤0.8m时 ⑤ ⑥ 又 联立③④⑤得: 0≤x<0.2m时 ⑦ 0.2≤x≤0.8m时 ⑧ (3)由和⑤式得: 根据功能关系可得: ⑨ 解得:J  
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如图所示,两水平导轨间距,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感强度,一金属杆与导轨垂直放置并接触良好,,电容,理想电流表0刻线在刻度盘中央,金属杆接入电路部分电阻,框架电阻不计,导轨足够长,金属杆向左以的速度匀速运动,单刀双掷开关S开始接触点2

(1)当单刀双掷开关S接触点1,求电流表的示数和通过电流表的电流方向;

(2)一段时间后再把单刀双掷开关S接触点2,直到电流表示数为0,求通过电流表的电荷量。

 

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如图甲所示,水平面上固定着两根间距L=0.5m的光滑平行金属导轨MNPQMP两点间连接一个阻值R=3Ω的电阻,一根质量m=0.2kg、电阻r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨放置。在金属棒右侧两条虚线与导轨之间的矩形区域内有磁感应强度大小B=2T、方向竖直向上的匀强磁场,磁场宽度d=5.2m。现对金属棒施加一个大小F=2N、方向平行导轨向右的恒力,从金属棒进入磁场开始计时,其运动的v-t图象如图乙所示,运动过程中金属棒与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计。求:

1)金属棒刚进入磁场时所受安培力的大小F

2)金属棒通过磁场过程中电阻R产生的热量QR

 

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某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:

待测电源(电动势约2V);

电阻箱R(最大阻值为99.99Ω);

定值电阻R0(阻值为2.0Ω);

定值电阻R1(阻值为4.5kΩ)

电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω)

开关S,导线若干.

(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;

(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;

(3)分别用Er表示电源的电动势和内阻,则 的关系式为_________(用题中字母表示);

(4)以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出的图像如图(乙)所示,根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E=______V(保留两位有效小数);

(5)该实验测得的电动势与真实值相比,理论上______ .(填“>”“<”“=”)

 

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(1)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.

①如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道__________________________________________

②如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏,电路稳定后,若向右移动滑动触头,此过程中电流表指针向________偏转(选填”).

(2).①游标卡尺的结构如图甲所示,要用来测量一工件的内径如图乙所示),必须用其中______(选填A”、“BC”)来测量;

②用游标卡尺测量一物块的长度,测量结果如图丙所示,由此可知物块的长度是_______cm.

 

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用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则

A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流

B.此时圆环受到竖直向下的安培力作用

C.此时圆环的加速度

D.如果径向磁场足够深,则圆环的最大速度

 

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