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一个“”形导轨PONQ,其质量为M=2.0 kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀...

一个“满分5 manfen5.com”形导轨PONQ,其质量为M=2.0 kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中,另有一根质量为m=0.60 kg的金属棒CD跨放在导轨上,CD与导轨的动摩擦因数是0.20,CD棒与ON边平行,左边靠着光滑的固定立柱a、b,匀强磁场以ab为界,左侧的磁场方向竖直向上(图中表示为垂直于纸面向外),右侧磁场方向水平向右,磁感应强度的大小都是0.80 T,如图所示。已知导轨ON段长为0.50 m,电阻是0.40 Ω,金属棒CD的电阻是0.20 Ω,其余电阻不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.20 m/s2的加速度做匀加速直线运动,一直到CD中的电流达到4.0 A时,导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长,取g=10 m/s2。求:

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⑴导轨运动起来后,C、D两点哪点电势较高?

⑵导轨做匀速运动时,水平拉力F的大小是多少?

⑶导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F的最小值是多少?

⑷CD上消耗的电功率为P=0.80 W时,水平拉力F做功的功率是多大?

 

(1)C(2)2.48 N (3)1.6 N(4)6.72 W 【解析】 试题分析:(1)根据右手定则,可知C点电势较高。 (2)导轨匀速运动时,CD棒所受安培力:F1=BIL=1.6 N,方向向右 导轨所受摩擦力为:,方向向右 导轨受安培力:F2=1.6 N,方向向右 水平拉力:F=F2+f=2.48 N。 (3)导轨以加速度a做匀加速运动,速度为v时,有:① 当速度为零时,水平力F最小,Fm=1.6 N。 (4)CD上消耗电功率为0.8 W时,电路中的电流为: 此时由: 解得导轨运动的速度:v4=3 m/s。 根据①可知:F4=2.24 N 力F做功的功率为P4=F4v4=6.72 W。 考点:本题考查电磁感应综合问题,涉及到匀变速直线运动,牛顿第二定律和电学的相关知识。
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考点分析:
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光滑的平行金属导轨长L=2 m,两导轨间距d=0.5 m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6 Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1 T,如图所示.有一质量m=0.5 kg、电阻r=0.4 Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6 J,取g=10 m/s2,试求:

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(1)当棒的速度v=2 m/s时,电阻R两端的电压;

(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小;

(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.

 

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在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为              ,小球抛出点的坐标为            。(取满分5 manfen5.com)  

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某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.

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(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=_____________;滑块加速度的表达式a=___________。(以上表达式均用已知字母表示)如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为 ___________mm.

(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(如图甲所示).关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是________.

A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大

B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变

C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变

D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小

 

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如图所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,保持弹簧测力计A的拉伸方向不变,保持O点位置不动.

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(1)使弹簧测力计B按图示位置开始沿顺时针方向缓慢转过近90度,在这个过程中,A读数的变化是         ,B读数变化是             

(2)使弹簧测力计B按图示位置开始沿逆时针方向缓慢转过近10度,在这个过程中,A 读数的变化是         ,B读数变化是              。(大小如何变化)

 

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如图所示,质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则下列判断正确的是

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A.滑块向右运动过程中,始终做加速运动                            

B.滑块与弹簧接触过程中最大加速度为满分5 manfen5.com

C.滑块向左运动过程中,始终做减速运动

D.滑块向右运动过程中,当弹簧形变量满分5 manfen5.com时,物体的加速度最大

 

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