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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...

光滑的平行金属导轨长L=2 m,两导轨间距d=05 m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=06 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=05 kg、电阻r=04 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=06 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两端的电势差Uab

(2)棒下滑到轨道最底端时速度v的大小;

(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.

(4)整个过程流过R的电量q

 

(1)0.6 V.(2)4 m/s.(3)3 m/s2. (4)1C 【解析】 试题分析:(1)当棒的速度v1=2 m/s时,棒中产生的感应电动势E=Bdv1=1 V,此时电路中的电流I1==1 A,所以电阻R两端的电压U=I1R=0.6 V. (2)根据Q=I2Rt,可知在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量Q2=0.4 J 设棒到达最底端时的速度为v2有: mgLsin θ=mv22+Q1+Q2, 解得:v2=4 m/s. (3)棒到达最底端时回路中产生的感应电流I2==2 A 根据牛顿第二定律有:mgsin θ-BId=ma,解得:a=3 m/s2. (4)整个过程流过R的电量q== =1C 考点:法拉第电磁感应定律;牛顿第二定律;能量守恒定律 【名师点睛】本题难度不大,对金属棒正确受力分析、分析清楚金属棒的运动过程、应用安培力公式、牛顿第二定律和能量守恒定律等,即可正确解题;记住求解电量的经验公式。  
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考点分析:
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如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场图中未标出,矩形的AD边长为L,AB边长为2L一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子重力不计以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场图中未画出,求:

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(1)电场强度E的大小

(2)带电粒子经过P点时速度v的大小和方向;

(3)磁场的磁感应强度B的大小和方向.

 

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用单摆测定重力加速度的实验如图所示。

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①组装单摆时,应在下列器材中选用(选填选项前的字母)

A长度为 1m 左右的细线

B长度为 20cm 左右的细线

C直径为 18cm 的塑料球

D直径为 18cm 的铁球

②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间 t。则重力加速度 g=     (用 L,n,t表示)

 

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在利用双缝干涉测量光的波长实验中,转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹,读出手轮的读数0045mm,如图甲所示继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮条纹,如图乙所示,读出手轮的读数为       mm。如果已经量得双缝的间距是030 mm,双缝和光屏之间的距离是900 mm,则待测光的波长是_____________m.(结果保留三位有效数字

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学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示,在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:

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(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为______,

(2)图中P3、P4两位置中______填“P3”或“P4处所对应的折射率大,

(3)若保持∠AOF=30°不变,用该装置能测量的最大折射率的值不超过________,

 

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某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力,

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(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选       段来计算A的碰前速度,应选        段来计算A和B碰后的共同速度以上两格填“AB’’或“BC"或“CD"或"DE”

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(2)已测得小车A的质量m1=040kg,小车B的质量m2=020kg,由以上测量结果可得:碰前mAvA+mBvB=        kg·m/s;碰后mAvA+mBvB=        kg·m/s(保留3位有效数字)

 

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