【题目】小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50 m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05 Ω的电阻。在导轨间长d=0.56 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。质量m=4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求
(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;
(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;
(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
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【题目】2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波。证实了爱因斯坦100年前的预言。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动,测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为,a、b两颗星的轨道半径之差为(a星的轨道半径大于b星的轨道半径),则
A. b星公转的周期为
B. a星公转的线速度大小为
C. a、b两颗星的半径之比为
D. a、b两颗星的质量之比为
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【题目】如图(甲)所示是一根细而实心均匀导电材料,现要测这段导电材料的电阻率ρ。
(1)用刻度尺和螺旋测微器测量材料的长度L和直径d,测量直径时螺旋测微器示数如图(乙)所示,则d=_______mm。
(2)用电流表A1(量程100mA 内阻约5Ω)、电流表A2(量程50mA 内阻10Ω)、电源E(电动势2.0V 内阻不计)、开关、滑动变阻器R(1A 10Ω)和导线若干来测量材料的电阻Rx。
①在虚线框内画出实验电路图。
②写出计算电阻率公式ρ=____________(用测出的物理量表示)。
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【题目】(14分)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连。两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑。求
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小。
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【题目】某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10﹣5T.一根长为1000m的电线,电流为10A,
①该导线受到的最大磁场力是多少?
②当导线中电流变为5A时,当地地磁场的磁感应强度变为多少?
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【题目】如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h。让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑过程中
A.圆环和地球组成的系统机械能守恒
B.当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C.弹簧的最大弹性势能为mgh
D.弹簧转过60°角时,圆环的动能为
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【题目】如图所示,水平面内固定的三条光滑平行金属导轨a、b、c,相距均为d=2m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与导轨始终良好接触.棒的总电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计.在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表.整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动,已知施加的水平外力功率恒定,经过t=2s时间棒的速度达到=3m/s且以后稳定.试求:
(1)金属棒速度稳定时施加的水平恒力F为多大?
(2)水平外力F的功率为多少?
(3)在此t=2s时间内金属棒产生的热量是多少?
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【题目】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
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【题目】下图是用频闪周期为△t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。
(1)在下落过程中的任意时刻,羽毛的 (选填“惯性大小”、“运动状态”或“机械能”)与苹果相同。
(2)关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是 (填选项前的字母)。
A.一定满足关系
B.一定满足关系
C.羽毛下落的加速度大小为
D.苹果下落的加速度大小为
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