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如图甲所示,电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置,导体框处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1T,有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好,其质量为m=0.2kg,电阻为R=0.8,现用绝缘轻绳拴住导体棒,轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量为M=0.2kg,电动机内阻r=1。接通电路后电压表的读数恒为U=10V,电流表读数恒为I=1A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示,其中OM段为曲线,MN段为直线。

(取g=10m/s2)求:

(1)电动机的输出功率;

(2)导体框架的宽度;

(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量。


(1)(2)(3)

试题分析:(1)电动机为非纯电阻电路,电动机总功率

电动机内阻发热的功率

那么电动机输出的机械功率

(3)根据位移时间图像可知,变速阶段初始度为0,末速度为

此过程电动机做功转化为D的重力势能以及D和导体棒的动能还有克服安培力做功即焦耳热。

所以有

其中

带入计算得

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依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是

A.电热水壶        B.电饭锅         C.电风扇       D.电熨斗

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如右图所示,该装置是利用光电管产生光电流的电路。下列说法中正确的是(       )

A.K为光电管的阳极

B.通过灵敏电流计G的电流方向从b到a

C.若用黄光照射能产生光电流,则用红光照射也一定能产生光电流

D.若用黄光照射能产生光电流,则用紫光照射也一定能产生光电流

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分别用的单色光照射同一金属,发出的光电子的最大初动能之比为1∶2。若已知普朗克常量为h,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功是多大?

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如图所示,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N内阻不计,绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动,从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R,下列判断正确的是   (    )

A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=

B.矩形线圈从图示位置经过时间时,通过电流表的电荷量为0

C.当P位置不动,R增大时,电压表读数也增大

D.当P位置向上移动、R不变时,电流表读数减小

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两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为

A.F            B.F

C.F D.12F

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如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是(    )

A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电

B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电

C.若粒子是从B运动到A,则其加速度减小

D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小

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如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O。现给球一初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F

    A.一定是拉力

    B.一定是推力

    C.一定等于0

    D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于0

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如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.

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