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【题目】如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L=0.5 m,与水平面成θ=30°角。区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d=0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B=0.6 T。细金属棒P1、P2质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定,并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿过两磁场区域,g取10 m/s2。求:
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(1)金属棒P1在ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;
(2)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;
(3)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。
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【题目】如图所示,一根直杆与水平面成θ=37°角,杆上套有一个小滑块,杆底端N处有一弹性挡板,板面与杆垂直. 现将物块拉到M点由静止释放,物块与挡板碰撞后以原速率弹回.已知M、N两点间的距离d=0.5m,滑块与杆之间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2.取sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
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(1) 滑块第一次下滑的时间t;
(2) 滑块与挡板第一次碰撞后上滑的最大距离x;
(3) 滑块在直杆上滑过的总路程s.
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【题目】如图,互相垂直的两根光滑足够长金属轨道POQ固定在水平面内,电阻不计。轨道内存在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。一根质量为m、单位长度电阻值为r0的长金属杆MN与轨道成45°位置放置在轨道上。以O位置为坐标原点,t=0时刻起,杆MN在水平向右外力作用下,从O点沿x轴以速度v0匀速向右运动。求:
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(1)t时刻MN中电流I的大小和方向;
(2)t时间内,MN上产生的热量Q;
(3)若杆MN从O点由静止起以大小为a的加速度先做匀加速运动,速度达到v0后再做匀速直线运动。写出外力F与时间t关系的表达式,并定性画出F―t关系图。
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【题目】如图甲所示,在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有以点(2L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,与x轴的交点分别为M、N,在xOy平面内,从电离室产生的质量为m,带电量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入电势差为U的加速电场中,加速后经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场,已知O、Q两点之间的距离为
,飞出电场后从M点进入圆形区域,不考虑电子所受的重力。
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(1)求0≤x≤L区域内电场强度E的大小和电子从M点进入圆形区域时的速度vM;
(2)若圆形区域内加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴,求所加磁场磁感应强度B的大小和电子在圆形区域内运动的时间t。
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【题目】如图所示,在竖直平面(纸面)内有一直角坐标系xOy,水平轴x下方有垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限有沿x轴负方向的匀强电场,第四象限存在另一匀强电场(图中未画出);光滑绝缘的固定不带电细杆PQ交x轴于M点,细杆PQ与x轴的夹角θ=30°,杆的末端在y轴Q点处,PM两点间的距离为L。一套在杆上的质量为2m、电荷量为q的带正电小环b恰好静止在M点,另一质量为m、不带电绝缘小环a套在杆上并由P点静止释放,与b瞬间碰撞后反弹,反弹后到达最高点时被锁定,锁定点与M点的距离为
,b沿杆下滑过程中始终与杆之间无作用力,b进入第四象限后做匀速圆周运动,而后通过x轴上的N点,且OM=ON。已知重力加速度大小为g,求:
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(1)碰后b的速度大小υ以及a、b碰撞过程中系统损失的机械能△E;
(2)磁场的磁感应强度大小B;
(3)b离开杆后经过多长时间会通过x轴。
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【题目】(1) 在“探究加速度与力的关系”的实验中,甲同学利用图(a)中的力传感器测出细线的拉力,通过改变钩码的个数改变细线拉力.
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①甲同学在实验过程中,________(选填“需要”或“不需要”)满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件.
②甲同学在实验过程中,若没有进行平衡摩擦力的操作,则由实验结果画出的图象可能是图(b)中的________(选填“A”“B”或“C”).
(2) 乙同学也采用图(a)所示的装置进行了“探究功和小车速度变化关系”的实验,步骤如下:
①按图(a)把实验器材安装好;
②先接通电源,后放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点. 从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、…;
③测量出B、C、…各点与A点的距离,分别记为x1、x2、…;
④求出B、C、…各点的速度大小,分别记为v1、v2、…,再求出它们的平方v、v、…;
⑤用力传感器的示数F分别乘以x1、x2、…,得到所做的功W1、W2、…;
⑥用速度的平方v2为纵坐标,力F所做的功W为横坐标,并在v2W中描出相应的坐标点,得到图线如图(c)所示.上述实验操作中,有明显的疏漏是________;
正确操作后画出图(c),由图可知:打A点时小车的速度vA=________m/s;小车的质量M=________kg.(结果保留两位小数)
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【题目】如图所示,是一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=1 m,动摩擦因数μ=0.5;BC、DEN段均可视为光滑,DEN是半径为r=0.5 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接,传送带以3m/s的速率沿顺时针方向匀速转动,小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下,而始终不脱离轨道。已知小球质量m=0.2 kg ,重力加速度g 取10m/s2。试求:
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(1)弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能;
(2)小球第一次在传送带上滑动的过程中,在传送带上留下的痕迹为多长?
(3) 小球第一次在传送带上滑动的过程中,小球与传送带因摩擦产生的热量和电动机多消耗的电能?
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【题目】在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中:
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(1)先观察检流计指针偏转方向与__________方向的对应关系,查明线圈中导线的绕向,以便从指针的偏转方向确定感应电流产生的磁场方向;
(2)下表为某同学记录的实验现象:
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①实验1、3得出的结论:穿过闭合回路的磁通量_________时,感应电流的磁场与原磁场方向____;
②实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量____________时,感应电流的磁场与原磁场方向____;
③由实验1、2、3、4得出的结论是____________________________________。
(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有_____________。(举一例)
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【题目】一物体放在倾角为θ且足够长的光滑斜面上,初始位置如图甲所示,在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动,运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示.其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线,x2~x3过程的图线是倾斜的直线,则下列说法正确的是( )
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A. 在0~x1的过程中,力F逐渐变大
B. 在0~x1的过程中,物体的加速度逐渐增大
C. 在x1~x2的过程中,物体的动能越来越大
D. 在0~x3的过程中,物体的速度方向先向上再向下
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【题目】某同学利用如图甲所示的实验装置,测定物块与水平桌面间的动摩擦因数.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,按照打点先后顺序进行标记计数点1、2、3…,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.
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(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点___________和__________之间某时刻重物落地.
(2)重物落地后,物块加速度的大小约为a=________m/s2(保留3位有效数字).
(3)物块和水平桌面间的动摩擦因数μ=________(保留1位小数).
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