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如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,...

如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上。一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好,当棒的位移d=9m时电阻R上消耗的功率为P=2.7W。其它电阻不计,g取10m/s2。求:

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(1)此时通过电阻R上的电流;

(2)这一过程通过电阻R上电荷量q;

(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小。

 

(1)I=3A ,(2)q=4.5C ,(3)F=2N 【解析】 试题分析: (1)根据热功率:P=I2R,(2分) 解得: (1分) (2)回路中产生的平均感应电动势:(1分) 由欧姆定律得:(1分) 得电流和电量之间关系式: 代入数据得:(2分) (3)此时感应电流I=3A,由 (2分) 解得此时速度:(2分) 由匀变速运动公式:v2=2ax,(1分) 解得:(1分) 对导体棒由牛顿第二定律得:F-F安-mgsin30°=ma,(2分) 即:F-BIL-mgsin30°=ma, 解得:F=ma+BIL+mgsin30°=2 N (1分) 考点:考查动生电动势、全电路的欧姆定律、牛顿第二定律. 【名师点睛】本题考查电功率,电量表达式及电磁感应电动势表达式结合牛顿第二定律求解即可,难度不大,本题中加速度的求解是重点.  
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一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1是多大。

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如图所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图所示。则光电子的最大初动能为_______ J,金属的逸出功为________ J。

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下列说法正确的是(  )

A.放射性元素的半衰期随温度升高而减小

B.光和电子都具有波粒二象性

C.α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为1010m

D.原子核的结合能越大,原子核越稳定

 

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竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔,在竖直面内放置记录纸。当振子上下振动时,以水平向左速度v=10m/s匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下记录的痕迹,建立坐标系,测得的数据如图所示,求振子振动的振幅和频率。

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过去已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料。位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足满分5 manfen5.com,但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面以入射角α射入,下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n=-1,请画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图,若在上下两个表面电磁波的折射角分别为r1、r2,则r1            r2(填“大于”、“等于”、“小于”)

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