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如图所示,有一足够长的光滑平行金属导轨间距为 L,折成倾斜和水平两部分,倾斜部分...

如图所示,有一足够长的光滑平行金属导轨间距为 L,折成倾斜和水平两部分,倾斜部分导轨与水平面的夹角为,水平和倾斜部分均处在磁感应强度为B的匀强磁场中,水平部分磁场方向竖直向下,倾斜部分磁场垂直倾斜导轨所在平面向下(图中未画出),两个磁场区域互不叠加。将两根金属棒ab垂直放置在导轨上,并将b用轻绳通过定滑轮和小物块c连接。已知两棒的长度均为L,电阻均为R,质量均为m,小物块c的质量也为m,不考虑其他电阻,不计一切摩擦,运动过程中金属棒与导轨始终垂直且保持接触良好,b始终不会碰到滑轮,重力加速度大小为g

1)锁定a,释放b,求b的最终速度

2ab由静止释放的同时在a上施加一沿倾斜导轨向上的恒力F=1.5mg,求达到稳定状态时ab的速度大小;

3)若(2)中系统从静止开始经时间t达到稳定状态,求此过程中系统产生的焦耳热。

 

(1);(2);;(3) 【解析】 (1)当b和c组成的系统做匀速运动时,b、c有最大速度,且为最终速度 根据平衡条件有 mg=BIL① ② ③ 解得 ④ 对a棒有 ⑤ 代入数据得 对于b和c组成的系统 ⑥ 所以任意时刻都有,由于运动时间相同所以最终a、b的速度大小之比⑦ 稳定时的电流 ⑧ 当加速度都为0时,a、b、c达到稳定状态,有 解得a稳定时的速度大小 ⑨ b、c稳定时的速度大小 ⑩ 设时间t内a棒沿倾斜导轨的位移大小为x1,b棒的位移大小为x2,由于运动时间相同,且始终有,则 ⑪ 对于a、b、c组成的系统,由功能关系得 ⑫ 代入数据得 ⑬ 以a为研究对象,根据动量定理有 ⑭ ⑮ 解得 ⑯ 因为 ⑰ ⑱ 解得 ⑲ 其中 ⑳ 解得 解得  
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如图所示,在坐标系xOy内有一等腰直角三角形,其顶点坐标分别为(0,0)(0,d)(d,0),三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为Bx轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为-q的粒子从y轴上的P点由静止释放,粒子第一次进入磁场后恰好不能从等腰直角三角形的斜边射出,不计粒子重力。

1)求P点坐标。

2)若改变P点纵坐标,使粒子由P点静止释放后能沿垂直于等腰直角三角形斜边的方向射出磁场,求P点坐标及粒子射出磁场前的运动时间。

 

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如图所示,内径粗细均匀的U形管竖直放置在水平桌面上,左端开口,并用厚度不计的轻质活塞封闭长为cm的理想气体,右端封闭,右管上部有长为cm的理想气体,左右两管内水银面高度差h=5cm。若把U形管两上端垂直纸面向外转过90°后水平放置在桌面上,大气压强恒为cmHg。不计活塞与管壁间的摩擦,环境温度不变。当再次平衡后,求:(重力加速度为g,水银的密度为

1)右管气体的长度;

2)左右两管水银柱的长度差。

 

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收费站ETC专用通道可以不停车拿卡而直接减速通过,且车辆通过收费站的最大速度不超过8m/s。一辆以m/s的速度匀速行驶的汽车驶向收费站,在距离ETC收费口33.6m处开始减速,刚好符合要求通过,之后汽车做加速运动,加速度大小为减速时加速度大小的,直到速度达到v0=20m/s,汽车匀速离开收费站。(假设收费站的前后都是平直的)

1)求汽车加速时的加速度大小;

2)求该车从减速开始到最终恢复原速度的过程所用的时间;

3)求汽车因通过收费站而耽误的时间。

 

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某小组制作了一个电子温度计,并通过实验将电压表表盘改为指示温度的表盘,实验原理图如图所示。其测温部分是插在细玻璃管底端的玻璃泡内(内含水银)的电极A、插在玻璃管内的电极B,电极AB材料相同,粗细均匀且电阻率不随温度变化。实验时,将玻璃泡和标准温度计(图中未画出)置于恒温油槽中,水银温度升高,水银上升,稳定后读出油的温度t、玻璃管内水银的长度L、电压表的示数U;改变油的温度,重复实验,将对应数据填入表格。(水银电阻率较小,电阻可不计)

实验次数

1

2

3

4

5

6

t/℃

5

10

15

20

25

30

L/mm

59. 9

70. 0

80.2

89. 8

100. 0

109. 9

 

1)玻璃管内水银能够上升的最大长度如放大图所示,则L0=__________mm

2)根据表中数据,在t-L图中描点并画出t-L图线_______

3)根据t-L图线,该温度计能测量的最低温度为________℃,最高温度为_______℃;

4)若考虑玻璃泡随温度的升高而膨胀,则用装置测量较高温度时,读数与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。

 

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某同学用如图甲所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验,实验中正确记录了小球的印迹,得到如图乙所示的方格纸中abcd四个位置,小方格的边长为L=1.25cm,不计空气阻力。

l)实验中,下列说法合理的是___________

A.斜槽一定要光滑,其末端必须水平

B.每次小球都必须从同一高度自由滑下

C.平板必须竖直,斜槽末端必须水平

D.平板竖直固定,必须取槽口处为坐标原点

2)图乙中若取a点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴,小球在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则小球做平抛运动时的初速度为_________m/s,小球抛出点的坐标为_______(保留两位有效数字,g=10m/s2

 

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