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【题目】如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为α的金属框架abcd连接(连接处呈圆弧形).匀强磁场仅分布于框架所在斜面,磁感应强度B跟框架面垂直框架边ab、cd长均为L,电阻均为2R,框架其余部分电阻不计.有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置,让它以初速v0冲上框架,在到达最高点的过程中,框架边ab发出的热量为Q试求:

(1)金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向;

(2)金属棒MN上升的最大高度;

(3)金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率

【答案】(1)沿斜面向下

(2)

(3)

【解析】

试题(1)当金属棒MN刚进入磁场时,金属棒受到的安培力最大

导体棒切割磁感线产生的电动势为

此时电路总电阻为

可求得

由右手定则可判断出金属棒MN中的电流由M流向N,再由左手定则可判断出MN受到的安培力方向沿斜面向下。

(2)框架边cd产生的热量与ab边一样为金属棒上升过程中通过MN的电流总为通过ab边电流的2倍,由焦耳定律可知,金属棒产生的热量为,由能量守恒定律有

解得

(3)金属棒刚进入磁场时,电路的总电流为

边ab的功率

练习册系列答案
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【题目】如图所示质量 m=10.0kg 的箱子从斜坡顶端由静止下滑斜坡与水平面的夹角 θ=37°,斜 坡长度 s=2m,木箱底面与斜坡间的动摩擦因数 μ=0.25,重力加速度 g 10m/s2 且已知 sin37°=0.60, cos37°=0.80。

(1)木箱滑到斜坡底端时速度的大小;

(2)木箱由静止滑到斜坡底端过程中重力对木箱的冲量

(3)木箱滑到斜坡底端时重力的瞬时功率

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【题目】如图所示,为了测定木块和木板B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,该同学在实验中的主要操作有:

A.用弹簧测力计测出木块A的重力为G=6.00N;

B.用弹簧测力计测出木板B的重力为G′=9.25N;

C.按图所示装置安装器材,安装过程中用手按住木块和木板;

D.松开按住木块和木板的手,让其运动,待木块静止后(木块A仍在木板B上),读出弹簧测力计示数

(1)该同学的上述操作中多余的步骤是__________。(填步骤序号)

(2)该同学按正确方法操作,读数时弹簧测力计的指针位置如图所示,其示数为_______N 根据该同学的测量数据,可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为__________

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【题目】如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是 ( )

A. 质点从MN过程中速度大小保持不变

B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同

C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同

D. 质点在MN间的运动不是匀变速运动

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【题目】如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平台BC和着陆雪道CD组成,AB与BC平滑连接。运动员从助滑雪道AB上由静止开始在重力作用下下滑,滑到C点后水平飞出,落到CD上的F点。E是运动轨迹上的某一点,在该点运动员的速度方向与轨道CD平行,E′点是E点在斜面上的垂直投影。设运动员从C到E与从E到F的运动时间分别为tCE和tEF。不计飞行中的空气阻力,下面说法或结论正确的是()

A. 运动员在F点的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关

B. tCE∶tEF=1∶4

C. CE′∶E′F可能等于1∶3

D. CE′∶E′F可能等于1∶2

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【题目】如图,在高为h=5m的平台右边缘上,放着一个质量M=3kg的铁块,现有一质量为m=1kg的钢球以v0=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2m , 已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,取g=10m/s2),求:

(1)钢球碰后反弹的速度;

(2)铁块在平台上滑行的距离s。

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【题目】如图所示,压路机后轮半径是前轮半径的3倍,A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点,C为后轮上的一点,它离后轮轴心的距离是后轮半径的一半,则A、B、C三点的角速度之比为ωA:ωB:ωC=________线速度之比为vA:vB:vC=________向心加速度之比为aA:aB:aC=________

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【题目】(7分)某同学用如图所示的装置测定重力加速度,

1)电火花计时器的工作电压为____,频率为______

2)打出的纸带如图所示,实验时纸带的___端应和重物相连接。(选填

3)由纸带所示数据可算出实验时的加速度为  m/s2

4)当地的重力加速度数值为9.80 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因:

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【题目】在如图所示的pT图象中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化:第一次变化是从状态A到状态B,第二次变化是从状态B到状态C,且AC连线的反向延长线过坐标原点O,已知气体在A状态时的体积为,求:

①气体在状态B时的体积和状态C时的压强

②在标准状态下,1mol理想气体的体积为V=22.4L,已知阿伏伽德罗常数/mol,试计算该气体的分子数(结果保留两位有效数字).注:标准状态是指温度,压强

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