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如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域...

如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域,磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的“”型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1mB=0.8Tq=2.2×10-6CR=0.1Ωm=0.8kgθ=53°sin53°=0.8g10m/s2。求:

(1)线框做匀速运动时的速度大小;

(2)电场强度的大小;

(3)到最终稳定过程中正方形单匝线框中产生的总焦耳热。

 

(1)1m/s;(2) 6×106N/C ;(3)12.8J 【解析】 (1)设线框下边离开磁场时做匀速直线运动的速度为v0,则 E=BLv0 根据欧姆定律 安培力 根据平衡条件有 解得 (2)从线框刚离开磁场区域到小球刚运动到电场的下边界,根据动能定理 可得 E=6×106N/C (3)设从线框下边界第一次进入磁场到上边界第一次离开磁场过程中线框产生的热量为Q1,对该过程运用能量守恒得 经足够时间后,线框上边界运动到磁场下边界时速度恰好为零,线框最终不会再进入磁场,即线框之后运动的最高点是线框的上边与磁场的下边界重合,不再产生焦耳热,设线框从上边界第一次离开磁场至线框的上边与磁场下边界重合的最终状态的过程中产生的热量为Q2,根据能量守恒有: 则 Q=Q1+Q2=12.8J  
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在直径为d的圆形区域内存在均匀磁场、磁场方向垂直于圆面指向纸外.一电量为q、质量的m的粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场,其速度大小为v0,方向与ACα角.若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D点,ADAC的夹角为β,如图所示,求该匀强磁场的磁感应强度B的大小.

 

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如图所示,在光滑水平面上,木块C置于足够长的木板A上的左端某处,AC开始以v010m/s的初速度共同向右运动,与静止在地面上的B碰撞后,B立即获得vB3m/s的速度。已知mA1kgmB4kgmC2kgAC间接触面粗糙,试求:

(1)第一次碰撞瞬间ABC组成的系统损失的机械能;

(2)请分析说明,第一次碰撞后还能进行第二次碰撞吗?

 

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在“把电流表改装为电压表的实验”中,需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:

合开关S1,调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;

再闭合开关S2,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的一半;

读出R2的阻值,即认为rg=R2

已知电源的电动势为3V,内阻不计;电流表满偏电流为500μA,其内阻约在100Ω左右。实验室配有的可变电阻有:

A.电阻箱(0~10Ω

B.电阻箱(0~9999Ω

C.滑动变阻器(0~200Ω

D.滑动变阻器(0~20kΩ

(1)电路图中R1应选______R2应选___________

(2)若上述实验中,读得R2的阻值为100Ω,则电流表内阻的测量值和真实值相比______(填“偏大”或“偏小”);

(3)若将此电流表改装成量程为2V的电压表,应______联一个阻值为______Ω的电阻。

 

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某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

用天平测出电动小车的质量为0.4kg

将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;

接通打点计时器(其打点时间间隔为0.02s);

使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。

在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据,回答下列问题(结果保留两位有效数字):

(1)该电动小车运动的最大速度为_____________m/s

(2)该电动小车的额定功率为_____________W

 

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如图所示,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向),振动周期T=0.01s,产生的机械波向左、右两个方向传播,波速均为v=80m/s,经过一段时间后,PQ两点开始振动,已知距离SP=1.2mSQ=2.6m.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在下图所示的四幅振动图象中,能正确描述SPQ三点振动情况的是(  )

A.甲为Q点的振动图像 B.乙为振源S点的振动图像

C.丙为P点的振动图像 D.丁为P点的振动图像

 

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