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如图所示,匝数N=20、横截面积S=0.04 m2的线圈中有方向竖直向上的匀强磁...

如图所示,匝数N=20、横截面积S=0.04 m2的线圈中有方向竖直向上的匀强磁场B1B1均匀变化;两相互平行、间距为L=0.2m的金属导轨固定在倾角为30°的斜面上;导轨通过开关S与线圈相连。一光滑金属杆放置在靠近导轨上端的MN位置,MN等高,金属杆质量m=0.02 kg,阻值R1=0.2 Ω;导轨底端连接一阻值为R2=0.8 Ω的电阻;导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场B2=0.5 T。闭合S,金属杆恰能静止于斜面的MN位置;断开S,金属杆由MN位置从静止开始向下运动,经过t=0.5 s,下滑通过的距离x=0.6 m。金属导轨光滑且足够长,线圈与导轨的电阻忽略不计。g10 m/s2

1)求B1变化率的大小,并确定B1的变化趋势;

2)金属杆下滑x=0.6 m的过程中,金属杆上产生的焦耳热。

 

(1)0.25T/s ,B1的变化趋势是增大。 (2)2.32×10-3J 【解析】 (1)闭合S,设线圈中的感应电动势为E1,电流为I1,金属杆受到的安培力为F,则 感应电流: 安培力:, 根据平衡条件有: 解得: ,B1的变化趋势是增大。 (2)断开S,金属杆下滑x=0.6 m的过程中,设其中的平均电动势为,平均电流为,末速度为v,电阻R2和金属杆上产生的焦耳热为Q,金属杆上产生的焦耳热为Q1,则根据动量定理有: 平均感应电流: 平均感应电动势: 解得v= 2.2 m/s 根据能量守恒: 解得:J 解得:J。  
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考点分析:
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如图所示,光滑的水平面AB 与半径,光滑竖直半圆 轨道BCDB点相切,D为轨道最高点.用轻质细线连接甲、乙两小球,中间夹一轻质弹簧,弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为,乙球的质量为,甲、乙两球静止.现固定甲球,烧断细线,乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D.重力加速度甲、乙两球可看作质点.

1)试求细线烧断前弹簧的弹性势能

2)若甲球不固定,烧断细线,求从烧断细线开始到乙球脱离弹簧过程中,弹簧对乙球的冲量I.

 

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如图所示,是一个半径为 R的半圆柱形透明物体的截面图.现有平行于轴线OA的单色光从左侧射入透明物体,已知从距圆心P点射入透明物体的光,经过透明物体后通过轴线OA上的Q点,Q点距圆心O的距离为.求: 

(1)该透明物体的折射率; 

(2)能够从透明物体圆形边界射出的光(不考虑多次反射的情况),其入射光的范围.

 

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用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示.

(1)组装单摆时,应在下列器材中选用(选填选项前的字母)

A. 长度为1m左右的细线    B. 长度为30cm左右的细线

C. 直径为1.8cm的塑料球   D. 直径为1.8cm的铁球

(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t则重力加速度g=________ (用L、n、t表示)

(3)下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理.

请计算出第3组实验中的T=________ s,g= ________ 

(4)用多组实验数据做出图像,也可以求出重力加速度g已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示,其中ab平行,bc都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线b下列分析正确的是 (选填选项前的字母).

A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50

C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g

(5)某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示,由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点OA点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变,通过改变OA间细线长度以改变摆长.实验中,当OA间细线的长度分别为时,测得相应单摆的周期为,由此可得重力加速度g=________ (用表示).

 

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如图所示,是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图,玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则:

1)出射光线与入射光线________(填平行不平行);

2)以入射点O为圆心,以R=5 cm长度为半径画圆,与入射光线PO交于M点,与折射光线OQ交于F点,过MF点分别向法线作垂线,量得MN=1.68 cmFE=1.12 cm,则该玻璃砖的折射率n=________

 

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如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD固定在水平面内,ABCD平行且足够长,BCCD夹角θθ<90°),光滑导体棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动,在滑动过程中导体棒始终保持与导轨良好接触,光滑导体棒EF经过C点瞬间作为计时起点。若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料组成的导体,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是

A.  B.

C.  D.

 

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