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如图,长度均为L的光滑导轨OM、ON固定在竖直平面内,电阻不计,两导轨与竖直方向...

如图,长度均为L的光滑导轨OMON固定在竖直平面内,电阻不计,两导轨与竖直方向夹角均为30°。空间存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、长为L的导体棒受到竖直向上的拉力F作用,向下运动,棒始终与y轴垂直对称,且与导轨接触良好,在导轨上运动时棒上的电流强度恒定为I。导体棒单位长度电阻值为r,重力加速度为g

(1)分析并说明该导体棒在轨道上做何种运动;

(2)求棒在导轨上运动时拉力F的功率与y的关系;

(3)说明棒在导轨上运动过程中涉及的做功与能量变化的情况。

 

(1)匀速直线运动;(2);(3)见解析 【解析】 (1)导体棒切割磁感线产生的感应电动势 闭合回路中的电流 得 I、r、B均恒定,故v恒定,即棒做匀速直线运动。 (2)导体棒受力情况如下图所示 由共点力平衡知 得 又 得 (3)导体棒在导轨上运动过程中重力对棒做正功,重力势能减少;拉力对棒做负功,机械能转化为其他形式的能;安培力对棒做负功,机械能转化为电能;电流做功,电能转化为内能。  
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某单板滑雪的赛道结构如图所示,斜坡AB与水平面夹角为53°,它和半径为24m的光滑圆弧BC平滑相交于B点,BC弧对应的圆心角为37°,圆心O处于B点正上方。一运动员从斜坡上A点由静止起自由下滑,到达C点时脱离轨道,在空中表演出各种漂亮的技术动作后,以15m/s的速度落于另一斜坡E点。AB两点间的高度差为mCE两点间的高度差为m,不计空气阻力,取sin53°=cos37°=0.8cos53°=sin37°=0.6g=10m/s2。求:

(1)运动员下滑到B点时的速度大小vB

(2)滑板与斜坡AB间的动摩擦因数μ

 

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某同学用电流传感器和电阻箱来测定电源的电动势和内阻,电路如图(a)所示。

(1)图中定值电阻R0________作用。

(2)实验测得多组数据,通过变换坐标,经计算机拟合得到如图(b)所示图线,则该图线选取了_______为横坐标。由图可知,电源电动势为________

(3)若该同学在处理实验数据时,误将电阻箱阻值作为外电路的总电阻阻值,漏算了R0,则最终得到的电动势和内阻的值与真实值相比:电动势__________,内阻__________。(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)

 

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某汽车的质量为kg,额定功率为60kW,它在水平公路上行驶时所受阻力大小恒为N。汽车从静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,它能维持这一过程的时间为_________s;随后汽车又以额定功率运动了一段距离后达到了最大速度,可判断出此过程中它的加速度在逐渐减小,理由是_________________________

 

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如图,两平行放置的长直导线ab中载有电流强度相等、方向相反的电流。则b右侧O点处的磁感应强度方向为_________;在O点右侧再放置一根与ab平行共面且通有与导线a同向电流的直导线c后,导线a受到的磁场力大小将__________(选填“变大”、“变小”或“无法确定”)。

 

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如图所示电路中,电源内阻不可忽略且阻值小于R1。滑动变阻器的滑片Pab移动的过程中,电压表V的示数变化情况是________;滑片处于__________时,电源的输出功率最大。

 

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