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【題目】如圖所示,在與水平面成θ=30°的斜面上固定兩根等長的光滑直導軌ABCD,其下端AC的間距為L,在其上端交點處接入一阻值為R的電阻(視為質點),整個裝置置于一磁感應強度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強磁場(圖中未畫出)中,F讓一長度也為L的導體棒從AC處以初速度v0沿垂直AC的方向向上運動,到AB、CD的中點處時恰好停下,且在此過程中電阻上產生的焦耳熱為導體棒初動能的一半。已知導體棒的質量為m,導體棒和導軌阻值均可忽略,重力加速度為g,求:

(1)導體棒剛開始運動時,電阻上消耗的電功率;

(2)導體棒運動過程中,通過電阻的電荷量。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)導體棒剛開始運動時,感應電動勢

E=BLv0

回路中的感應電流

則電阻的電功率

(2)導體棒運動過程,取整個裝置為一系統,由能量守恒定律:

解得

……

導體棒運動的全過程中,又有

平均感應電動勢

平均感應電流

電荷量

……

其中

……

由①②③解得

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,在離地4h的平臺邊緣放一個小球A,在其左側有一個擺球B,當B球從離平臺h高處由靜止釋放到達最低點時,恰能與A球發生正碰撞,使A球水平拋出,若A球落地時距離平臺邊緣4h,B球碰撞后能上升到離平臺的高度,求

(1)碰撞后A球水平拋出時的速度.(已知重力加速度為g)

(2)A、B兩球的質量之比

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【題目】 如圖所示,一個小球(視為質點)H12 m高處,由靜止開始沿光滑彎曲軌道AB,進入半徑R4 m的豎直圓環內側,且與圓環的動摩擦因數處處相等,當到達圓環頂點C時,剛好對軌道壓力為零;然后沿CB圓弧滑下,進入光滑弧形軌道BD,到達高度為hD點時速度為零,則h的值可能為

A.10 mB.9.5 mC.8.5 mD.8 m

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【題目】如圖所示,一長木板在水平地面上向右運動,速度v0=7m/s時,在其最右端輕輕放上一與木板質量相同的小鐵塊。已知小鐵塊與木板間的動摩擦因數,木板與地面間的動摩擦因數,整個過程小鐵塊沒有從長木板上掉下來,重力加速度g10m/s2。

(1)小鐵塊能達到的最大速度vm;

(2)小鐵塊與長木板都停止運動后,小鐵塊離長木板最右端的距離x。

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【題目】如圖所示,在豎直方向上長度足夠長、寬度都為d=5cm的區域ABCDCDFG內,有分別垂直紙面向里和垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度B=0.33T。豎直邊界EF右方存在范圍足夠大的向右的勻強電場,電場強度E=200N/C,F有質量m=6.67×10-27kg、電荷量q=3.2×10-19C的帶正電的粒子(不計重力),從O點沿x軸射入磁場,射入時的速度大小為v=1.6×106m/s,則(

A.粒子最后回到原出發點O

B.粒子運動的總時間為(s

C.粒子在磁場中運動的位移為0.1m

D.粒子運動的總路程為(m

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【題目】國務院批復,自2016年起將424日設立為“中國航天日”。1970424日我國首次成功發射的人造衛星東方紅一號,目前仍然在橢圓軌道上運行,其橢圓軌道近地點高度約為440km,遠地點高度約為2060km,在該處其加速度大小為a1;198448日成功發射的東方紅二號,運行在高度約為35786km的地球同步軌道上,其加速度大小為a2,固定在地球赤道表面的物體隨地球一起自轉的加速度為a3,則下列說法正確的是( 。

A.

B.根據需要,東方紅二號可以通過井岡山的正上方

C.東方紅一號在遠地點的運行速度大于7.9km/s小于11.2km/s

D.若要東方紅一號在近地點高度繞地球做勻速圓周運動則,需讓其在通過近地點時減速

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【題目】為了測量某種材料制成的電阻絲的電阻率,提供的器材有:

A.電流表G,內阻Rg=100Ω,滿偏電流=5mA

B.電流表A,內阻約為10Ω,量程為100mA

C.螺旋測微器,毫米刻度尺

D.電阻箱R00-9999.99Ω,0.5A

E.滑動變阻器R1A

F.電池組E(電動勢為5V,內阻不計)

G.一個開關S和導線若干

(1)多用電表粗測電阻絲的阻值,當用“×100”擋時發現指針偏轉角度過大,說明電阻較_____(填“大”或“小”),應該換為_______檔,并重新進行__________,測量時指針靜止時位置如甲所示;

(2)把電流表G與電阻箱并聯改裝成量程為5V的電壓表,則電阻箱的阻值應調為R0=_______Ω;(結果保留三位有效數字)

(3)請用改裝好的電壓表設計一個電路測量該電阻絲的電阻Rx的阻值,請根據提供的器材和實驗需要,將圖2中電路圖補充完整;

_______

(4)電阻率的計算:測得電阻絲的長度為L,電阻絲的直徑為d,電路閉合后,調節滑動變阻器的滑片到合適位置,電流表G的示數為,電流表A的示數為,請用已知量和測量量的字母符號(各量不允許代入數值),寫出計算電阻率的表達式ρ=_______。

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【題目】某探究小組準備用圖甲所示的電路測量某電源的電動勢和內阻,實驗器材如下:

待測電源(電動勢約2V);

電阻箱R(最大阻值為99.99Ω);

定值電阻R0(阻值為2.0Ω);

定值電阻R1(阻值為4.5kΩ

電流表G(量程為400μA,內阻Rg=500Ω

開關S,導線若干.

1)圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯,相當于把電流表G改裝成了一個量程為_____V的電壓表;

2)閉合開關,多次調節電阻箱,并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數I;

3)分別用Er表示電源的電動勢和內阻,則 的關系式為_________(用題中字母表示);

4)以為縱坐標, 為橫坐標,探究小組作出的圖像如圖(乙)所示,根據該圖像求得電源的內阻r=0.50Ω,則其電動勢E=______V(保留兩位有效小數);

5)該實驗測得的電動勢與真實值相比,理論上______ .(填“>”“<”“=”

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【題目】如圖甲為物理興趣小組設計的多用電表的電路原理圖。他們選用內阻Rg10Ω、滿偏電流Ig10mA的電流表、標識不清電源,以及由定值電阻、導線、滑動變阻器等組裝好的多用電表。當選擇開關接“3”時為量程250V的電壓表。該多用電表表盤如圖乙所示,下排刻度均勻,上排刻度線對應數值還沒有及時標出。

(1)其中電阻R2=_____Ω。

(2)選擇開關接“1”時,兩表筆接入待測電路,若指針指在圖乙所示位置,其讀數為________mA。

(3)興趣小組在實驗室找到了一個電阻箱,利用組裝好的多用電表設計了如下從的實驗:

①將選擇開關接“2”,紅黑表筆短接,調節R1的阻值使電表指針滿偏;

②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連,調節電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤中央C處,此時電阻箱如圖丙所示,則C處刻度線的標注值應為____

③用待測電阻Rx代替電阻箱接入兩表筆之間,表盤指針依舊指在圖乙所示位置,則計算可知待測電阻約為Rx____Ω (保留三位有效數字)

④小組成員拿來一塊電壓表,將兩表筆分別觸碰電壓表的兩接線柱,其中______表筆(”)接電壓表的正接線柱,該電壓表示數為1.45V,可以推知該電壓表的內阻為________Ω。

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