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如图所示,质量为M的足够长金属导轨PQMN放在光滑的绝缘水平面上,一电阻为R,质...

如图所示,质量为M的足够长金属导轨PQMN放在光滑的绝缘水平面上,一电阻为R,质量为m的导体棒ef放置在导轨上,棒与导轨间光滑并始终与导轨接触良好,其右侧有两个固定于水平面的光滑立柱cd,且PQcd构成正方形。导轨PQ段电阻为r,长为L。开始时,以cd为边界(图中虚线所示),其右侧导轨电阻为零,匀强磁场方向竖直向下;其左侧导轨单位长度的电阻为R,匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B。在t0时,一水平向右的拉力F垂直作用在导轨的PQ边上,使导轨由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,重力加速度取g。求:

(1)t1时间,回路中磁通量的变化量;

(2)水平向右的拉力F随时间变化的关系式;

(3)F=0,金属导轨PQMN静止,cd右侧磁场均匀增大,当达到何值时,导体棒ef刚好对轨道无压力。

 

(1);(2);(3)。 【解析】 (1)经时间,回路的面积为 回路中磁通量 回路中磁通量的变化量 (2) 根据法拉第电磁感应定律,某时刻PQ产生的感应电动势为E 导轨做初速度为零的匀加速运动 故有 由闭合电路欧姆定律得感应电流 PQ边所受的安培力大小 对导轨,由牛顿第二定律有 联立解得 (3)若,金属导轨PQMN静止,cd右侧磁场均匀增大,当ef刚好对轨道无压力, 由平衡条件有 由法拉第电磁感应定律有 联立整理后解得  
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考点分析:
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如图所示,一个带有圆弧的粗糙滑板A,总质量为mA=3kg,其圆弧部分与水平部分相切于P,水平部分PQ长为L=3.75m。开始时A静止在光滑水平面上,有一质量为mB=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A,小木块B与滑板A之间的动摩擦因数为μ=0.15,小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回最终停止在滑板A上。

(1)AB相对静止时的速度大小;

(2)B最终停在A的水平部分上的R点,PR相距1m,求B在圆弧上运动过程中因摩擦而产生的内能;

(3)若圆弧部分光滑,且除v0不确定外其他条件不变,讨论小木块B在整个运动过程中,是否有可能在某段时间里相对地面向右运动?如不可能,说明理由;如可能,试求出B既能向右滑动、又不滑离木板Av0取值范围。(取g10m/s2,结果可以保留根号)

 

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2017913日,某品牌正式发布旗下三款新机型,除了常规的硬件升级外,三款新机工还支持快充和无线充电.图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图,已知线圈匝数匝、电阻、横截面积,外接电阻.线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化关系如图乙所示.求:

1时线圈中的感应电动势

2内通过电阻的电荷量;

3内电阻上产生的热量.

 

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如图所示,三棱镜的横截面ABC为直角三角形,∠A=90°,∠B=30°,边AC长为20cm,三棱镜材料的折射率为,一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O射入此棱镜,已知真空中光速为3.0×108m/s。求:

(1)ABC边射入的折射角;

(2)通过计算判断光束能否从BC边射出。

 

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电场中等势线的描绘的实验装置如图所示。

(1)一个学生在做此实验时的主要准备步骤如下。

①在木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张,导电纸有导电物质的一面朝下;

②导电纸上平放着跟它接触良好的两个圆柱形电极,两电极分别与电源的两极相连;

③从一个电流传感器的两个接线柱引出两支探针;

④在导电纸上画出两个电极的连线,在连线上选取间距大致相等的5个点作基准点,并用探针把它们的位置压印在白纸上。

以上准备步骤中,错误的有___________(写序号),应改为______________________

(2)在图的abcde五个基准点中,电势最高的点是___________点。

(3)若传感器的两个接线柱分别接触图中df两点(fd连线和AB连线垂直)时,df两点___________大于零,则传感器的“+”接线柱接在___________点,要使传感器示数为零,应将接f的探针___________(向左向右”)移动。

 

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为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量.力传感器可测出轻绳中的拉力大小.

(1) 实验时,一定要进行的操作是______

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.

(2) 甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留三位有效数字).

 

(3) 甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的aF图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为_________________

A.      B. m0       C.m0         D.

(4) 乙同学根据测量数据作出如图所示的aF图线,该同学做实验时存在的问题是___________

 

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