【题目】如图所示,在空间有两个磁感强度均为 B 的匀强磁场区域,上一个区域边界 AA′与 DD′的间距为 H,方向垂直纸面向里,CC′与 DD′的间距为 h, CC′下方是另一个磁场区域,方向垂直纸面向外. 现有一质量为 m、边长为 L (h < L < H ) 、电阻为 R 的正方形线框由 AA′上方某处竖直自由落下,恰能匀速进入上面一个磁场区域, 当线框的 cd 边刚要进入边界 CC′前瞬间线框的加速度大小 a1 = 0.2 g, 空气阻力不计,求:
(1)线框的 cd 边从 AA′运动到 CC′过程产生的热量 Q.
(2)当线框的 cd 边刚刚进入边界 CC′时, 线框的加速度大小
(3)线框的 cd 边从边界 AA′运动到边界 CC′的时间.
【答案】(1); (2)3.8g;(3)
【解析】(1)线框匀速进入上一个磁场区域的速度为v1,电流为I1,由
解得:
cd到达CC′前瞬间的速度设为v2,电流设为I2,因L<H,必有v2>v1,所以此状态线框的加速度方向应为向上,由:
解得
产生的热量:
(2)cd边刚进入CC′时的速度仍为v2,这时上下两条边同时切割磁感线,回路电动势加倍,电流加倍,安培力变为4倍.所以有:
解得:a=3.8g
(3)设线框进入上一个磁场区域的时间为t1,线框cd边从DD′运动到CC′的时间为t2,从AA′运动到CC′的总时间为t,对线框从AA′运动到CC′的全过程列动量定理有: (其中、为t1、t2时间内的平均电流)
,
;
;
解得:
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【题目】已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol,摩尔质量为18 g/mol,阿伏加德罗常量为NA=6.02×1023 mol-1,由以上数据可以估算出这种气体( )
A. 每个分子的质量
B. 每个分子占据的空间
C. 每个分子的体积
D. 分子之间的平均距离
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【题目】如图,直杆长l1=0.5m,圆筒高l2=0.3m,直杆位于圆筒正上方h=0.45m处.直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿越圆筒.(g=10m/s2)求:
(1)直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度;
(2)直杆穿越圆筒所用的时间.
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【题目】如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,电容器下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态,现交平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A. 带电油滴将竖直向上运动 B. P点的电势将降低
C. 电容器的电容增大,极板带电荷量不变 D. 电容器的电容增大,极板带电荷量减小
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【题目】图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是( )
A. 电路中电源电动势为3.6V
B. 变阻器向右滑动时,V2读数逐渐减小
C. 变阻器的最大阻值为30Ω
D. 此电路中,电动机的最大输出功率为0.9W
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【题目】一辆汽车由静止开始,前10s内以3m/s2的加速度做匀加速直线运动.求:
(1)汽车在10s末的速度大小v;
(2)汽车在前10s内的位移大小x.
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【题目】游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型:弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接,质量为m的小球从弧形轨道上离水平地面高度为h的A点由静止开始滚下,小球进入竖直圆轨道后顺利通过圆轨道最高点C,不考虑摩擦等阻力,重力加速度为g。求:
(1)小球位于A点时的重力势能(以水平地面为参考平面);
(2)小球从A点运动到C点的过程中,重力所做的功;
(3)小球经过C点时的速度大小。
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【题目】甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.①先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,______,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=______
②甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的1/U-1/R图线,则电源电动势E=______V,电阻R2=______Ω.
③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出于相应的1/U-1/R+R1图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围______(选填“较大”、“较小”或“相同”),所以______同学的做法更恰当些。
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