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在如图所示的装置中,PQM和P'Q'M'是两根固定的平行、光滑金属轨道,其中PQ...

在如图所示的装置中,PQM和P'Q'M'是两根固定的平行、光滑金属轨道,其中PQ和P'Q'水平而QM和Q'M'竖直,它们之间的距离均为L.质量为m、电阻为R的光滑金属棒ab垂直于PQ放置在水平轨道上,在它的中点系着一根柔软轻绳,轻绳通过一个被固定的轻小的定滑轮在另一端系住一个质量为m的物块A,定滑轮跟水平轨道在同一个平面内,轻绳处于绷直状态.另一根质量为m、电阻为R的金属棒cd垂直于QM和Q'M'紧靠在竖直轨道上,它在运动过程中始终跟轨道接触良好.整个装置处在水平向右的、磁感应强度为B的匀强磁场中.已知重力加速度为g,轨道和轻绳足够长,不计其余各处摩擦和电阻.现同时由静止释放物块A和金属棒cd,当物块A的速度达到某个值时,cd棒恰好能做匀速运动.求:
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(1)cd棒匀速运动的速度大小;
(2)运动过程中轻绳产生的张力的大小;
(3)若cd棒从静止释放到刚达到最大速度的过程中产生的焦耳热为W,求此过程中cd棒下落的距离.
(1)对cd棒受力分析,受安培力和重力作用,当匀速运动时,重力和安培力相等,由此可正确解答; (2)设绳子上的拉力为T,对物块和金属棒分别利用牛顿第二定律列方程可正确解答; (3)以cd棒为研究对象,利用动能定律列方程可正确解答. 【解析】 (1)cd棒匀速运动时,所受安培力跟重力相平衡,令此时回路中的电流为I,cd棒的速度为v,有: BIL=mg 由以上两式可解得:. 答:cd棒匀速运动的速度大小:. (2)令细绳产生的张力大小为T,物块的加速度大小为a,由牛顿第二定律: 对物块有:T-mg=ma 对ab棒有:T=ma 由以上两式可解得:. 运动过程中轻绳产生的张力的大小为:. (3)由能量的转化和守恒定律有: 可解得:. 答:此过程中cd棒下落的距离为:.
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考点分析:
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如图所示,半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L的水平面相切于B点,BC离地面高为h,质量为m的小滑块从圆弧上某点由静止释放,到达圆弧B点时对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍.然后滑块沿水平面运动到C点并从C点飞出落到地面上.已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ.求:
(1)小滑块到达B点时速度的大小:
(2)小滑块是从圆弧上离地面多高处释放的;
(3)小滑块落地时距离C点的水平距离.

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某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(标称阻值为180Ω)的电流随其两端电压变化的特点.
实验器材:多用电表,电流表A(0-50mA,内阻约15Ω),电压表V(5V,内阻约20kΩ),电源E(6V直流电源,内阻可忽略不计),滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),定值电阻R(100Ω),电阻箱(99.9Ω)、开关K和导线若干.
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①该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值如图1所示,发现表头指针偏转的角度很小;为了准确地进行测量,应换到______倍率的挡位;如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数,那么欠缺的实验步骤是:______,补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则它的电阻是______Ω.
②该小组按照自己设计的电路进行实验.实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从0开始逐渐增大到5V,作出热敏电阻的I-U图线,如图3所示.
请在所提供的器材中选择必需的器材,在图2方框内画出该小组设计的电路图(注意标明所选器材的符号).
③分析该小组所画出的I-U图线,说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而______;分析其变化的原因可能是______
④该热敏电阻消耗的电功率随所加电压变化规律可能正确的是下面四幅图象中的______
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⑤如果将这个热敏电阻跟一个100Ω的定值电阻串联后接在内阻不计、电动势为5V的电源两端,该热敏电阻消耗的电功率为______W.
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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出A、B之间的距离h.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束.
①为了验证机械能守恒,还需要测量下列哪些物理量______
A.A点与地面间的距离H
B.小铁球的质量m
C.小铁球从A到B的下落时间tAB
D.小铁球的直径d
②利用题中所给的已知量及①问中测得的物理量,表示小铁球通过光电门时的瞬时速度的表达式为v=______;如果下落过程中小球的机械能守恒,则manfen5.com 满分网与h的关系式为______

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如图所示,在足够大的光滑水平面上放有质量相等的物块A和B,其中A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以速度v向着物块A运动.当物块B与弹簧作用时,两物块始终能在同一条直线上运动.则在物块A、B与弹簧相互作用的过程中,两物块A和B的速度随时间变化的图象(v-t图象)和动能随时间变化的图象(EK-t图象)正确的是  ( )
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医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中,两触点的距离为4.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160µV,磁感应强度的大小为0.040T.则血流流量的近似值和电极a、b的正负为( )
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A.1.3×10-5m3/s,a正、b负
B.1.3×10-5m3/s,a负、b正
C.2.7×10-5m3/s,a正、b负
D.2.7×10-5m3/s,a负、b正
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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