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【題目】如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌豎直放置,軌道間距為L,其上端接一阻值為R的小燈泡L(阻值R保持不變)。在水平虛線L1、L2間有垂直導軌平面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,磁場區(qū)域的寬度為d,導體棒a的質量為m、電阻為r,與導軌始終保持垂直并接觸良好,設重力加速度為g。

(1)若導體棒a從圖中M處由靜止開始沿導軌下滑,進入磁場時恰能勻速運動,求M點距離L1的高度h

(2)將導體棒a固定在L2處,若磁感應強度均勻增大,小燈泡始終正常發(fā)光,其額定電壓為U,寫出磁感應強度隨時間變化的函數(shù)表達式(令t=0時,B=B0);

(3)若導體棒a以大小為v0的初速度從L2處豎直向上運動,恰能到達L1處,求此過程中小燈泡產生的熱量及導體棒a運動的時間。

【答案】(1)(2);(3)

【解析】

(1)導體棒在磁場中做勻速直線運動,有

,

聯(lián)立以上式子解得

(2)由題意可知

由法拉第電磁感應定律得

又有

由以上各式解得

(3)導體棒向上運動過程中,由能量守恒定律得

對小燈泡

聯(lián)立解得

對導體棒由動量定理得

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
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【題目】氣象研究小組用如圖所示的簡易裝置測定水平風速.在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O,當水平風吹來時,球在風力的作用下飄起來.已知風力大小正比于風速和球正對風的截面積,當風速v0=3 m/s,測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°.下列說法正確的是(  )

A. 當θ=60°時,風速v=6 m/s

B. 當風速增大到某一值時,θ可能等于90°

C. 若風速不變,換用半徑變大、質量不變的球,則θ不變

D. 若風速不變,換用半徑相等、質量變大的球,則θ減小

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【題目】質量為m的物體以速度v0從地面豎直向上拋出,落回地面時的速度大小為0.8v0,在此過程中空氣阻力大小恒定,則( 。

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B.整個過程中動量的變化量大小為0.2mv0

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【題目】如圖所示,某容器中密閉有一定質量的理想氣體,由狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B,再沿直線變化到狀態(tài)C。則以下說法正確的是( 。

A.狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中一定吸收熱量

B.氣體在AB、C三個狀態(tài)中的溫度之比是

C.狀態(tài)A氣體的內能比狀態(tài)B氣體的內能大

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【題目】如圖所示,A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個邊長為10 cm的正六邊形的六個頂點,AB、C三點電勢分別為1 V、2 V、3 V,正六邊形所在平面與電場線平行。下列說法錯誤的是( 。

A.通過CDAF的直線應為電場中的兩條等勢線

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C.勻強電場的電場強度方向為由C指向A

D.將一個電子由E點移到D點,電子的電勢能將減少1.6×1019 J

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【題目】如圖所示,質量m10.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L1.5 m,現(xiàn)有質量m20.2 kg可視為質點的物塊,以水平向右的速度v02 m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ0.5,取g10 m/s2,求:

(1)物塊與小車共同速度大。

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(3)物塊相對于小車滑行的位移x

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【題目】如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖,圖乙為這列波上P點的振動圖像,下列說法正確的是( )

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B. t=2s時,Q點的振動方向為y軸負方向

C. r=2st=7s內,P質點沿x軸向右平移2.0m

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【題目】如圖所示,給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面。在緩慢放水過程中,若車胎不漏氣,胎內氣體溫度不變,不計分子間勢能。則胎內氣體( 。

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2)下列根據(jù)圖乙中IRx圖線做出的解釋或判斷中正確的是_____

A.用歐姆表測電阻時,指針指示讀數(shù)越大,測量的誤差越小

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CRx越小,相同的電阻變化量對應的電流變化量越小,所以歐姆表的示數(shù)左密右疏

D.測量中,當Rx的阻值為圖乙中的R2時,指針位于表盤中央位置的右側

3)某同學想通過一個多用電表中的歐姆擋,直接去測量某電壓表(量程10V)的內阻(大約為幾十千歐),歐姆擋的選擇開關撥至倍率“1k”擋。先將紅、黑表筆短接調零后,選用圖丙中_____(填“A”“B”)方式連接。在本實驗中,如圖丁所示為歐姆表和電壓表的讀數(shù),請你利用所學過的知識,求出歐姆表電池的電動勢,E_____V.(計算結果保留3位有效數(shù)字)

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