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如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用电阻R...

如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L1m,两轨道之间用电阻R连接,有一质量m0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆,使导体杆从静止开始做匀加速运动。经过位移x0.5m后,撤去拉力,导体杆又滑行了x1.5m后停下。求:

(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q

(2)拉力的冲量大小IF

(3)整个过程中导体杆的最大速度vm

(4)在匀加速运动的过程中,拉力F与时间t的关系式。

 

(1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F=72t+18(N) 【解析】 (1)导体杆切割磁感线产生的感应电动势 E= 回路中电流 I= 通过电阻R的电荷量 q=IΔt= 磁通量ΔΦ=BLΔx,又Δx=x+x′ 代入数据可得 q==C=2C (2)根据动量定理 IF-F安Δt=0-0 F安=BIL,Δt为导体杆整个过程中所用时间 IF=BILΔt=BLq 所以 IF=4kg·m/s。 (3)当撤去力F后,根据楞次定律可以判断感应电流必定阻碍导体杆的相对运动,所以杆做减速运动,杆的最大速度应该为撤去外力F瞬间的速度。 撤去F之后通过电阻R的电荷量为 q2= 撤去外力F之后,以水平向右为正方向,根据动量定理,则 -BLq2=0-mvm 联立上式得导体杆的最大速度为 vm=6m/s (4)根据受力分析可知 F-BL=ma 由运动学公式v=at,vm2=2ax 可解得 a=36m/s2 联立上式可得关系式为 F=72t+18(N)  
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《道路交通安全法》规定汽车通过红绿灯路口时,需按信号灯指示行驶.若某路口有等待通行的多辆汽车,第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐,汽车质量均为m=1 500 kg,车长均为L=4.8 m,前后相邻两车之间的距离均为x=1.2 m.每辆汽车匀加速起动t1=4 s后保持v=10 m/s的速度匀速行驶,运动过程中阻力恒为f=1 800 N,求:

1)汽车匀加速阶段的牵引力F大小;

2)由于人的反应时间,绿灯亮起时,第一个司机滞后t=0.8 s起动,且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8 s起动汽车,绿灯时长20 s.绿灯亮起后经多长时间第五辆汽车最后端恰好通过停止线.

 

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某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值,实验提供的器材如下:

A.待测电阻Rx(约200Ω

B.电源(电动势E1.4V,内阻r10Ω

C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻Rg=200Ω

D.电阻R1=50Ω

E.电阻R2=200Ω

F.滑动变阻器R(阻值范围为0~500Ω

G.开关,导线若干

(1)由于电源电动势未知,该实验小组经过分析后,设计了如图(a)的测量电路。部分步骤如下:先闭合开关S1S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计示数I1=0.90mA,此时电路总电流I=______mA

(2)同时测出电动势1.35V后,该小组成员在图(a)的基础上,去掉两开关,增加两支表笔MN,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b),则表笔M______(选填红表笔黑表笔)。用改装后的欧姆表先进行电阻调零,再测量Rx阻值,灵敏电流计的示数I如图(c),待测电阻Rx的阻值为______Ω

 

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如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。AB为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,并可沿固定的圆弧形轨道移动。B固定不动,通过光滑铰链连接一轻杆,将细绳连接在杆右端O点构成支架,调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处,保持杆沿水平方向。随后按如下步骤操作:

①测量绳子与水平杆的夹角∠AOBθ

②对两个传感器进行调零;

③用另一绳在O点悬挂住一个钩码,记录两个传感器读数;

④取下钩码,移动传感器A,改变θ角,重复上述步骤①②③④,得到图示数据表格。

(1)根据表格数据,可知A传感器对应的是表中的力____(填F1F2),并求得钩码质量为______kg(保留一位有效数字,g10m/s2);

(2)实验中,让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其它的形状)轨道移动的主要目的是__________

A.方便改变A传感器的读数       B.方便改变B传感器的读数

C.保持轻杆右端O的位置不变     D.方便改变细绳与杆的夹角θ

 

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如图所示,在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1L2L3L4,在L1L2之间与L3L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd,长边ad=3L,宽边cd=L,质量为m,电阻为R,将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放,cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动,整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内,cd边始终水平,已知重力加速度g=10 m/s2,则(  )

A.ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动

B.ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动

C.cd边经过磁场边界线L2L4的时间间隔大于

D.从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中,线圈产生的热量为2mgL

 

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一小球从地面竖直上抛,后又落回地面,小球运动过程中所受空气阻力与速度成正比,取竖直向上为正方向.下列关于小球运动的速度v、加速度a、位移s、机械能E随时间t变化的图象中可能正确的有

A. B.

C. D.

 

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