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如图所示,一不计电阻的导体圆环,半径为r、圆心在O点,过圆心放置一长度为2r、电...

如图所示,一不计电阻的导体圆环,半径为r、圆心在O点,过圆心放置一长度为2r、电阻为2R的均匀辐条,辐条与圆环接触良好。现将此装置的一部分置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁场边界恰好与圆环的直径在同一直线上。现使辐条以角速度ωO点顺时针转动,右侧电路通过电刷与辐条中心和圆环的边缘良好接触,R1=R,右侧为水平放置的足够长的光滑平行导轨,间距为2r,导轨之间有垂直导轨平面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场,质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直放置在导轨上且接触良好,不计其他电阻。

1)若S闭合,S1断开时,求理想电表的示数;

2)若SS1都闭合,求出导体棒ab能够获得的最大速度vm

3)在导体棒ab加速过程中通过的电荷量q

 

(1), (2)vm= (3) 【解析】 (1)由题意知,在磁场内部的半根辐条相当于是电源,由右手定则可知辐条中心为负极,与圆环边缘接触的一端为正极,且始终有长为r的辐条在转动切割磁感线,内电阻为R 产生的感应电动势大小为: 若S闭合,S1断开时,总电阻为: 理想电流表的示数为: 理想电压表的示数为: (2)若S、S1都闭合,导体棒ab获得最大速度vm时,安培力为零,产生的感应电动势为: 又知导体棒ab上分得电压为: 故有: 解得: (3)在导体棒ab加速过程中,设瞬间流过的电流为i,取很短时间为,安培力为: 根据: 动量定理: 得: 整理后有:  
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一长木板在光滑水平地面上匀速运动,在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上,此后长木板运动的速度﹣时间图象如图所示.已知长木板的质量M=2kg,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取g=10m/s2,求:

1)物块的质量m

2)这一过程中长木板和物块的内能增加了多少?

 

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为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:

电阻箱R,定值电阻R0、两个电流表A1A2,电键K1单刀双掷开关K2,待测电源,导线若干.实验小组成员设计如图甲所示的电路图.

(1)闭合电键K1,断开单刀双掷开关K2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;然后将单刀双掷开关K2接通1,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表A2的示数仍为I0,则电流表A1的内阻为_____

(2)将单刀双掷开关K2接通2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,该同学打算用图像处理数据,以电阻箱电阻R为纵轴,为了直观得到电流IR的图像关系,则横轴x应取_________

A.I    B.I2        C.        D.

(3)根据(2)选取的x轴,作出R-x图像如图乙所示,则电源的电动势E=_____,内阻r=______.(用R1R2R0,及图像中的ab表示)

 

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探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小明同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了用力传感器来测细线中的拉力.

(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是________

A.必须用天平测出砂和砂桶的质量

B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

C.应当先释放小车,再接通电源

D.需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带

E.实验中需要将小车轨道适当倾斜以平衡摩擦力

F.实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放

(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,打下B点时,小车运动的速率是_____m/s.小车运动的加速度大小是______m/s2.(计算结果保留三位有效数字)

(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示.则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=____N.

 

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小球甲从斜面顶端以初速度v沿水平方向抛出,最终落在该斜面上.已知小球甲在空中运动的时间为t,落在斜面上时的位移为s,落在斜面上时的动能为Ek,离斜面最远时的动量为p.现将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度n1)沿水平方向抛出,忽略空气阻力,则下列说法正确的是(  )

A.小球乙落在斜面上时的位移为

B.小球乙在空中运动的时间为

C.小球乙落在斜面上时的动能为

D.小球乙离斜面最远时的动量为

 

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如图甲所示,由一根导线绕成的矩形线圈的匝数n10匝,质量m0.04 kg、高h0.05 m、总电阻R0.5 Ω、竖直固定在质量为M0.06 kg的小车上,小车与线圈的水平长度l相同。线圈和小车一起沿光滑水平面运动,并以初速度v02 m/s进入垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度B1.0 T,运动过程中线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置2的过程中速度v随车的位移x变化的图象如图乙所示,则根据以上信息可知( 

A. 小车的水平长度l10cm

B. 小车的位移x15cm时线圈中的电流I1.5A

C. 小车运动到位置3时的速度为1.0m/s

D. 小车由位置2运动到位置3的过程中,线圈产生的热量Q0.0875J

 

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