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如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下...

如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.

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(1)由图乙可知金属杆自由下滑的高度是0.05m,此过程机械能守恒,则可求出杆刚进入磁场时的速度大小.杆刚进入磁场时加速度,由图读出为-10m/s2,由E=BLv、I=、F安=BIL,求出杆所受的安培力大小,即可由牛顿第二定律求出B; (2)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式I=结合即可求出通过杆的电量,再得到通过电阻R2的电荷量q. 【解析】 (1)由图象知,杆自由下落的高度为h=0.05m,当地的重力加速度g=10m/s2,则杆刚进磁场时的速度为    v==1m/s 由图象知,杆进入磁场时的加速度为a=-g=-10m/s2, 由E=BLv、I=、F安=BIL得    F安= 又R并= 根据牛顿第二定律得:mg-F安=ma 联立解得,B=2T (2)根据法拉第电磁感应定律得:杆在磁场中产生的平均感应电动势为= 杆中平均感应电流为 通过杆的电量Q= 联立解得Q=0.15C 由于R1=3Ω,R2=6Ω,两个电阻并联,通过它们的瞬时电流关系为= 故通过电阻R2的电荷量q==0.05C. 答:(1)磁感应强度B是2T; (2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q是0.05C.
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考点分析:
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某天,小明在上学途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v2=15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站s=50m.为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,能达到的最大速度vm=6m/s.假设公交车在行驶到距车站s=25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t=10s,之后公交车启动向前开去.(不计车长)求:
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度a2大小是多少;
(2)若小明加速过程视为匀加速运动,通过计算分析他能否乘上该公交车.

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如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:
器材规格
待测电阻RX阻值在900至1000之间
电源E具有一定内阻,电动势约9.0V
电压表V1(测量值用U1表示)量程2.0V,内阻r1=1000Ω
电压表V2(测量值用U2表示)量程5.0V,内阻r2=2500Ω
电流表A(测量值用I表示)量程3.0A,内阻r=0.10Ω
滑动变阻器R最大阻值约100Ω,额定电流0.5A
开关s导线若干
为了能正常进行测量并可能减小误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.
(1)请在方框内画出电路原理图并标明所用器材的符号;
(2)待测电阻的表达式RX=______(用表中规定的字母表示).

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(1)某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印.再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值.下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是______
A.建立“合力与分力”的概念       B.建立“点电荷”的概念
C.建立“电场强度”的概念        D.建立“光子说”的概念
(2)某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图所示.由图可读出D=______    mm,d=______mm.
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manfen5.com 满分网如图所示,在边长为l的正方形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场.一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T;若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为manfen5.com 满分网T;若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,那么,该带电粒子穿过场区的时间应该是( )
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如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场.现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场垂直,且bc边与磁场边界MN重合.当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t时,线框的ad边与磁场边界MN重合.图乙为拉力F随时间变化的图线,不及摩擦阻力.由以上条件可知,磁场的磁感应强度B的大小为( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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