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【题目】如图所示,光滑平行导轨MNPQ倾斜放置,导轨平面倾角θ=30°,导轨下端连接R=0.5的定值电阻,导轨间距L=1m。质量为m=0.5kg、电阻为r=0.1、长为1m的金属棒ab放在导轨上,用平行于导轨平面的细线绕过定滑轮连接ab和质量为M=1kg的重物A,垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,ab开始的位置离虚线距离为x=0.4m,由静止同时释放Aab,当ab刚进磁场时加速度为零,ab进入磁场运动x=1m时剪断细线,ab刚要出磁场时,加速度为零,已知重力加速度取g=10m/s2,导轨足够长且电阻不计,ab运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,A离地足够高。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度大小;

(2)剪断细线的瞬间,ab的加速度多大?从开始运动到剪断细线的过程中,通过电阻R的电量为多少?

(3)ab在磁场中运动过程中,电阻R中产生的焦耳热为多少?

【答案】(1)1.5T(2)20m/s22.5C(3) 9.07J

【解析】

考察导体棒在磁场中的运动,较为综合,难度较大。

(1) ab刚进磁场时加速度为零,即ab受力平衡,有

根据闭合电路欧姆定律

由动能定理,可得

解得B=1.5T

(2)剪断细线瞬间,ab的合力大小等于A的重力,由牛顿第二定律

解得

电荷量

(3)金属棒在磁场中匀速阶段:

(1),解得运动时间

电流,产生的焦耳热

剪断细线后:

ab棒出磁场时

由剪断细线后到棒出磁场的能量关系

R上产生的焦耳热

电阻R中产生的焦耳热

练习册系列答案
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【题目】图示为一同学从t=0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻()的漫画图。假设时刻推力为5N时刻推力为15N时刻推力为20N,据此,下面说法正确的是(

A.箱子对地面的压力就是箱子的重力

B.t1时刻,箱子所受地面的摩擦力大于5N

C.t2时刻,箱子所受的合外力与时刻相同

D.箱子与地面间的最大静摩擦力为20N

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【题目】某一热学装置如图所示,左侧容器开口;横截面积为左侧容器的右管竖直放置,上端封闭,导热良好,管长L01.5m,粗细均匀,底部有细管与左侧连通,初始时未装液体,右管里面气体压强等于大气压。现向左侧容器缓慢注入某种液体,当左侧液面高度为h11.3m时,右管内液柱高度h20.5m。(已知,大气压强p01.0×105Pa,右管内气体初始温度T0300K,取g10m/s2)。

①求此时右管内气体压强及该液体的密度;

②将右管内气体温度缓慢升高,则升高到多少可以刚好将右管中液体全部挤出?(不计温度变化对液体密度的影响)

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【题目】(1)用打点计时器测速度实验中,电磁打点计时器和电火花计时器都使用________(填直流交流)电源.在我国,电火花打点计时器工作电压为 ________

(2)如下图为物体做匀加速运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点未画出,已知打点计时器接交流50Hz的电源,则打点计时器打出D点时,物体的速度大小为________ m/s,物体运动的加速度大小为________ m/s2(计算结果保留两位有效数字)

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【题目】如图所示,表面光滑半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O处有一个不计摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,两小球均可视为质点。两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为l1=2.4Rl2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1m2

A. 241

B. 251

C. 2425

D. 2524

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【题目】如图所示,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MNabc是以O为中心RaRbRc为半径画出的三个圆,它们之间间距相等,1234为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷Pl2的过程中电场力做的功的大小,|W34|表示由34的过程中电场力做的功的大小,则( )

A. |W12|2|W34| B. |W12|=2|W34|

C. PO两电荷可能同号 D. PO两电荷一定异号

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【题目】如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速直线运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10m/s2),求:

1)物体的质量m

2)物体的加速度大小a

3)弹簧的劲度系数k

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【题目】如图甲所示是“探究求合力的方法”的实验,把橡皮筋一端固定于P点,另一端(自由端)通过细绳套连接两只弹簧秤ab并将该端拉至O点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示:

1)图乙中的_______________(选填“F”或“”)的方向与橡皮筋的伸长方向一致;在实验误差允许范围内,当满足时,可以认为____________(选填“F”或“”)就是力F1F2的合力。

2)在实验中,如果其它条件不变仅将细绳换成橡皮筋,则实验结果__________(选填“会”或“不会”)发生变化。

3)实验中,下列操作正确的有__________

A.两根细绳套间的夹角越大越好

B.读数时,视线要垂直于弹簧秤的刻度板

C.作力的图示时,各力所用的比例标度必须相同

D.标记拉力方向时,要沿细绳方向移动铅笔画出

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【题目】如图所示,绷紧的长为6m的水平传送带,沿顺时针方向以恒定速率v1=2m/s运行。一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带,其速度大小为v2=5m/s。若小物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,下列说法中正确的是( )

A.小物块在传送带上先向左做匀减速直线运动,然后向右做匀加速直线运动

B.小物块将从传送带左端滑出

C.若传送带的速度为5m/s,小物块将以5m/s的速度从传送带右端滑出

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