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如图所示,光滑的水平平行金属导轨间距为 L,导轨电阻忽略不计.空间存在垂直于导 ...

如图所示,光滑的水平平行金属导轨间距为 L,导轨电阻忽略不计.空间存在垂直于导 轨平面竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,轻质导体棒 ab 垂直导轨放置,导体棒 ab 的电阻为 r,与导轨之间接触良好.两导轨之间接有定值电阻,其阻值为 R,轻质导体棒中间系一轻细线,细 线通过定滑轮悬挂质量为 m 的物体,现从静止释放该物体,当物体速度达到最大时,下落的高度为 h 在本问题情景中,物体下落过程中不着地,导轨足够长,忽略空气阻力和一切摩擦阻力,重力加速度 g.求:

(1)物体下落过程的最大速度 vm

(2)物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中,电阻 R 上产生的电热 Q

(3)物体从静止开始下落至速度达到最大时,所需的时间 t

 

(1) (2) (3) 【解析】 在物体加速下落过程中,加速度逐渐减小,当加速度为0时,下落速度达到最大,由平衡条件、闭合电路欧姆定律和电磁感应定律求出物体下落过程的最大速度;在物体下落过程中,物体重力势能减少,动能增加,系统电热增加,根据能量守恒定律求出电阻R上产生的电热;在系统加速过程中,分别对导体棒和物体分析,根据动量定理可得所需的时间; 【解析】 (1)在物体加速下落过程中,加速度逐渐减小,当加速度为0时,下落速度达到最大 对物体,由平衡条件可得mg=Fr 对导体棒Fr=BIL 对导体棒与导轨、电阻R组成的回路,根据闭合电路欧姆定律 根据电磁感应定律E=BLvm 联立以上各式解得 (2)在物体下落过程中,物体重力势能减少,动能增加,系统电热增加,根据能量守恒定律可得 mgh=mvm2+Q总 在此过程中任一时刻通过R和r两部分电阻的电流相等,则电功率之比正比于电阻之比,故整个过程中回路中的R与r两部分电阻产生的电热正比于电阻,所以 联立解得 (3)在系统加速过程中,任一时刻速度设为v,取一段时间微元Δt,在此过程中分别对导体棒和物体分析,根据动量定理可得 整理可得 即 全过程叠加求和 联方解得  
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考点分析:
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如图所示是一种升降电梯的模型示意图,A为轿厢,B为平衡重物,AB的质量分别为1Kg0.5KgAB由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住.在电动机牵引下使轿厢由静止开始向上运动,电动机输出功率10W保持不变,轿厢上升1m后恰好达到最大速度.不计空气阻力和摩擦阻力,g=10m/s2.在轿厢向上运动过程中,求:

(1)轿厢的最大速度vm

(2)轿厢向上的加速度为a=2ms2时,重物B下端绳的拉力大小;

(3)轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间.

 

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(1)用如图甲所示的装置验证动量守恒定律

为了减小实验误差,下列做法正确的是_________

A.两球的质量和半径都一样大

B.多次将A球从不同的高度释放

C.保证斜槽末端的切线水平

D.减小斜槽对小球A的摩擦

图乙是B球的落点痕迹,刻度尺的“0”刻线与O点重合,可以测出碰撞后B球的水平射程为________cm

本次实验必须进行测量的是__________

A.水平槽上未放B球时,A球的落点位置到O点的水平距离

B.A球与B球碰撞后,A球和B球的落点位置到O点的水平距离

C.A球与B球下落的时间

D.A球和B球的质量(或两球质量之比)

(2)用伏安法精确地测量阻值约为300的电阻Rx,可供该同学选用的器材除开关S、导线、待测电阻R外,还有:

A.电源EE=12V,内阻不计)                B.定值电阻R0(阻值等于1

C.电压表V(量程0~15V,内阻未知)    D.电流表A1(量程0~10mA,内阻r1=3

E.电流表A2(量程0~0.6A,内阻r2=0.2  F.滑动变阻器R0~1k,额定电流0.1A

实验中电流表应选择________(填写器材前面的字母标号);

请在方框内画出实验电路图________

在实验过程中测量多组数据,以电压表读数U为纵坐标,以电流表读数为横坐标,做出相应UI图像,发现UI图像为一条斜率为k的直线,若考虑电表内阻对电路的影响,则电阻Rx=________(用题目中已知物理量字母符号和k表示)。

 

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一列简谐横波在t0时刻的波形图如图中实线所示,从此刻起,经0.2s波形图如图中虚线所示,波传播的速度为5m/s,下列说法正确的是(  

A.这列波沿x轴正方向传播

B.t0时刻质点a沿y轴正方向运动

C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz

D.x2m处的质点的位移表达式为y0.4sin (2.5πtπ) (m)

 

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关于光现象及其应用,下列说法正确的是(  

A.泊松亮斑是光的衍射现象

B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面的反射光进入镜头

C.用双缝干涉仪做光的双缝干涉实验时,紫光条纹间距大于红光条纹间距

D.在水中红光的传播速度小于紫光的传播速度

 

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下列说法正确的是(  

A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果

B.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和气压,水蒸发越快

C.杯中的茶水慢慢冷却,该过程中所有的水分子的运动速率都减小了

D.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

 

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