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(2009?枣庄一模)如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连.匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置以平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置.已知ab与a′b′之间的距离为s;导体棒电阻的阻值也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.则(  )
分析:导体棒向上做减速运动,开始时速度最大,产生的感应电流最大,受到的安培力最大,由E=BLv、I=
E
R
FA=BIL求出最大安培力.根据动能定理分析总功.由能量守恒定律研究热量.上滑的过程中动能减小,重力势能增加,即可求得机械能的损失.
解答:解:A、导体棒开始运动时所受的安培力最大,由E=BLv、I=
E
R
E
2R
FA=BIL得到最大安培力为FA=
B2L2v
2R
.故A错误.
B、根据能量守恒可知,上滑过程中导体棒的动能减小,转化为焦耳热、摩擦生热和重力势能,则有电流做功发出的热量为Q=
1
2
mv2-mgs(sinθ+μcosθ)
.故B错误.
C、导体棒上滑的过程中,根据动能定理得知,安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为-
1
2
mv2
.故C正确.
D、上滑的过程中导体棒的动能减小
1
2
mv2
,重力势能增加mgs sinθ,所以导体棒损失的机械能为
1
2
mv2-mgs  sinθ
.故D正确.
故选CD
点评:在推导安培力时要掌握安培力的一般表达式F =
B2L2v
R+r
,R+r是回路的总电阻,导体棒的电阻不能遗漏.要抓住能量如何转化的,分析热量.
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2qBRm
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(3)若R=3cm、B=0.2T,在A点的粒子源向圆平面内的各个方向发射速度均为3×105m/s、比荷为108C/kg的粒子.试用阴影图画出粒子在磁场中能到达的区域,并求出该区域的面积(结果保留2位有效数字).

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(1)利用图象法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学认为应该作R-
1
I
图,你认为哪个同学的想法更科学?
(填“甲”或“乙”)
(2)按照(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象.
(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为
0.97
0.97
V,内阻为
10000
10000
Ω.
(4)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:
电源内阻过大
电源内阻过大

外电阻R(Ω) 电流 I(mA) 电流倒数
1
I
(mA-1)
9000 0.0502 19.92
8000 0.0528 18.93
6000 0.0594 16.84
5000 0.0633 15.80
4000 0.0680 14.71

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科目:高中物理 来源: 题型:

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