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(9分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.

(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)

(9分)解:(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律

mgsinθ-μmgcosθ=ma                                                                 ①(1分)

由①式解得a=10×(O.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2                        ②(1分)

(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡

mgsinθ一μmgcos0一F=0                                    ③(2分)

此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率

Fv=P                                                                                        ④(1分)

由③、④两式解得       ⑤(1分)

(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B

                        ⑥      (1分)

     P=I2R         ⑦       (1分)

由⑥、⑦两式解得                         ⑧(1分)

磁场方向垂直导轨平面向上

练习册系列答案
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(9 分)如图所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2Kg物体。物体受到两个水平力的作用,F1=4N,F2=(2+2x)N,x为物体相对O的位移。物体从静止开始运动,问:

(1)当位移为x=0.5m时物体的加速度多大?
(2)在何位置物体的加速度最大?最大值为多少?
(3)在何位置物体的速度最大?最大值为多少?

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(1)当位移为x=0.5m时物体的加速度多大?

(2)在何位置物体的加速度最大?最大值为多少?

(3)在何位置物体的速度最大?最大值为多少?

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

有一种新型的材料,电阻率约为0.1~1Ω?m,为了准确测定它的电阻率,某同学截取了一段该材料制成的导线。今用游标为20分度的游标卡尺测定它的长度为L=8.055cm;用螺旋测微器测定它的直径为D=9.488mm,如图所示,请你标出刻度线旁的字母处相应的数字以符合给出的读数。

①图甲中a处的数字为  ▲  ,单位为   ▲  ,
c处的数字为  ▲  ,d处的数字为  ▲ 
②图乙中e处的数字为   ▲  ,单位为  ▲  ,f处的数字为  ▲ 
 实验中还需测量导线的电阻Rx,实验室中提供下列可选用       
的器材:
A:6V的电池组          B:电流表(0~0.6A)   
C:电流表(0~5mA)    D:电压表(0~3V) 
F:电压表(0~15V)  G:滑动变阻器(最大阻值20Ω) 
H:开关1个          J:导线若干
③请选用合适的器材,设计出合理的测量电路图为:(要求用题中字母表示)。依据你设计的电路图,说明除L、D外,你还应该测量的物理量为  ▲   。这时电阻率的计算公式为ρ=   ▲     (用所测物理量符号表示)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(9分)如图所示,是某同学在做“研究平抛物体运动”实验时的实验装置,在实验中用了一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前某处,使小球从斜槽上由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹A,将木板向后移距离x,再使小球从斜槽上同样高度由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹B,将木板再向后移距离x,小球再从斜槽上同样高度由静止滑下,再得到痕迹C. A、B间距离y1, A、C间距离y2.
 
(1)写出测量小球初速度公式v0                (用题中所给字母).
(2)若测得木板后移距离x=l0cm,测得y1=6.0cm , y2=16.0cm,小球初速度值为    .保留2位有效数字.(g取9. 8 m/s2 )

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(09年湛江二中月考)(9分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是_______m/s,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

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