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如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN。导轨平面与...

如图所示,MNPQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MPMN。导轨平面与水平面间的夹角MP接有电阻R。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计。现用与导轨平行的恒力沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒运动过程中始终与MP平行。当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cdMP的距离为s。已知重力加速度为g,求:

(1)金属棒开始运动时的加速度大小;

(2)金属棒达到的稳定速度;

(3)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量。

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)金属棒开始运动时的加速度大小为,由牛顿第二定律有 解得; (2)金属棒先做加速度减小的变加速运动,当金属棒稳定运动时做匀速运动,根据平衡条件则有 根据闭合电路欧姆定律有 金属棒所受的安培力 解得 (3)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,由动能定理得 根据功能关系得回路中产生的总热量为 故电阻R上产生的热量为 联立各式解得  
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考点分析:
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在同一水平面中的光滑平行导轨PQ相距l1m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板MN部距离d10mm,定值电阻R1R212ΩR3,金属棒ab电阻r,其它电阻不计.磁感应强度B0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m1×1014kg,带电量q=﹣1×1014C的微粒恰好静止不动.取g10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且运动速度保持恒定.试求:

1)匀强磁场的方向;

2ab两端的路端电压;

3)金属棒ab运动的速度.

 

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如图所示的平面直角坐标系xOy,在第象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第象限有间隔的方向相反的有界匀强磁场,方向垂直于xOy平面,宽度均为L,且磁场边界与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的p0h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a2h0)点进入第象限,经磁场区后垂直边界进入磁场区,并从磁场区右边界射出,不计粒子的重力。

(1)求电场强度E的大小;

(2)求粒子到达a点时速度的大小和方向;

(3)求磁场区的磁感应强度大小B

 

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用如图所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3V,内阻约),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.

实验主要步骤:

ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;

ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I

ⅲ)以U为纵坐标,I为横坐标,作UI图线(UI都用国际单位);

ⅳ)求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a

回答下列问题:

(1)电压表最好选用______;电流表最好选用______

A.电压表(0-3V,内阻约15kΩ)         B.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)

C.电流表(0-200mA,内阻约2Ω)        D.电流表(0-30mA,内阻约2Ω)

(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______

A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱

B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱

C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱

D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱

(3)选用kaR1R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______r=______,代入数值可得Er的测量值.

 

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1为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻,定值电阻AB间的电压U=6.0V。开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在时刻断开开关S,此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图2所示。则线圈L的直流电阻=___________Ω,断开开关后通过电灯的电流方向为_______(填“向左”或“向右”),在时刻线圈L中的感应电动势的大小_______V(结果保留2位有效数字)

 

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图甲中的变压器为理想变压器,原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10∶1,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电,电阻R1=R2=R3=20Ω和电容器C连接成如图甲所示的电路,其中,电容器的击穿电压为6V,电压表为理想交流电表,开关S处于断开状态,则(  )

A.电压表的读数约为14V

B.电流表A的读数约为0.05A

C.电阻R2上消耗的功率为2.5W

D.若闭合开关S,电容器会被击穿

 

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