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(2013河南郑州市一模)如图所示,在平面内有一扇形金属框,其半径为边与轴重合,边与轴重合,且为坐标原点,边与边的电阻不计,圆弧上单位长度的电阻为。金属杆MN长度为L,放在金属框上,MN与边紧邻。磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直并充满平面。现对MN杆施加一个外力(图中未画出),使之以C点为轴顺时针匀速转动,角速度为。求:

(1)在MN杆运动过程中,通过杆的电流I与转过的角度间的关系;

(2)整个电路消耗电功率的最小值是多少?

解析:.(12分)

(1)电路中感应电动势   (2分)

设金属杆的电阻为R0 (2分。能与其他字母区分即可),则电路总电阻

    (2分)

杆中电流I与杆转过的角度θ的关系为   (1分)

(2)由于总电阻,圆弧总长度是定值,所以,当 时,即时,总电阻R有最大值。   (2分)

此时,          (2分)

此时,电路消耗电功率的最小值是  (1分)

练习册系列答案
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(2013河南郑州市一模)如图所示,铁板AB与水平地面间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方。先缓慢抬起铁块B端使θ角增加(始终小于90o)的过程中,磁铁始终相对铁板静止。下列说法正确的是(   )

A.磁铁所受合外力逐渐减小

B.磁铁始终受到三个力的作用

C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小

D.铁板对磁铁的弹力逐渐增加

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(2013河南郑州市一模)如图所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=4m/s的速度沿顺时针方向运行。有一物体以v0=6m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动,若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2,并取g=10m/s2,求物体从开始运动到回到出发点所用时间。

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(2013河南郑州市一模)如图a所示,在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速行驶,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图b所示,在t=20s时汽车到达C点,运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f1=2000N。(解题时将汽车看成质点)求:

(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P;

(2)汽车速度减至8m/s的加速度a大小;

(3)BC路段的长度。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013河南郑州市一模)为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题:

(1)为了消除小车与水平之间摩擦力的影响应采取的做法是(    )

A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,是小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

C.使木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.使木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上

(2)在实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点的时间间隔为T,且间距S1、S2 、S3、 S4 、S5 、S6已量出,则小车加速度的表达式为a=______;

(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a—F图线,如图所示。图线______是在轨道倾斜情况下得到的(选填①或②);小车及车中的砝码总质量m=______kg。

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