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如图甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。

(1)若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度为多大?       

(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出实验图线.图20乙中画出了磁感应强度分别为时的两条实验图线,试根据实验结果计算的比值。


【解析】

 (1)匀速下降时,金属杆匀速上升,回路中产生的感应电动势为:

整体有:

由以上式子解得:

(2)由(1)得:                       

图象可知:

所以解得:


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科目:高中物理 来源: 题型:


如下图(a)所示,间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如下图(b)所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为Rab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为2l,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:

(1)通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向;

(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率;

(3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离;

(4)ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。

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长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是:

A.使粒子的速度v<BqL/4m

B.使粒子的速度v>5BqL/4m

C.使粒子的速度v>BqL/m

D.使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,矩形闭台线圈放置在水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)当磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到薄扳的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是(  )

A.摩擦力方向一直向左

B.摩擦力方向先向左、后向或右

C.感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针

D.感应电流的方向顺时针→逆时针

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如图所示的电路中,三个相同的灯泡abc和电感L1L2与直流电源连接,电

感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判

断正确的有(    )     

  A.a先变亮,然后逐渐变暗    B.b先变亮,然后逐渐变暗           

C.c先变亮,然后逐渐变暗    D.bc都逐渐变暗   

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如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根

导线以及电路中的各点连接。

(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的       挡。在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的     挡。

(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明___    可能有故障

(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。

                                                             

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Ⅰ用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。

Ⅱ用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:

(a)电流表(量程0.6A、3A);

(b) 电压表(量程3V、15V)

(c) 定值电阻(阻值1、额定功率5W)

(d)定值电阻(阻值10,额定功率10W)

(e)滑动变阻器(阴值范围0--10、额定电流2A)

(f)滑动变阻器(阻值范围0-100、额定电流1A)

那么

(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择      V,电流表的量程应选择       A; R0应选择       的定值电阻,R应选择阻值范围是          的滑动变阻器。

(2)引起该实验系统误差的主要原因是                            

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一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1t2,则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中                                                                

A.t1始终大于t2                           B.t1始终小于t2

C.t1先大于后小于t2                       D.t1先小于后大于t2

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如图所示,将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的量筒中,下落不久钢珠就开始作匀速直线运动.(量筒中为什么不放清水而用蓖麻油?这是因为蓖麻油的密度虽小于清水,但它对钢珠产生的粘滞阻力却大大超过清水)

1845年英国物理学家和数学家斯·托克斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时,发现了液体对球体的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有,其中物理量η为液体的粘滞系数,它与液体的种类及温度有关.钢珠在蓖麻油中运动一段时间后就以稳定的速度下落,这一速度称为收尾速度.

(1)实验室的温度为20.0℃ 时,蓖麻油的粘滞系数为0.986,请写出它的单位.

(2)若钢珠的半径为2.00㎜,钢珠的质量为,在蓖麻油中所受的浮力为,求钢珠在蓖麻油中的收尾速度.

(3)设量筒中蓖麻油的深度为H=40.0㎝,钢珠从液面无初速释放,下沉至刚要到达筒底时,因克服粘滞阻力而产生的热量为多少?

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