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【题目】如图所示,MN、PQ为足够长的平行导轨,间距L=0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.NQ⊥MN,NQ间连接有一个R=3 Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1 T.将一根质量为m=0.05 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2 Ω,其余部分电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQ为s=2 m.试解答以下问题:(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)金属棒达到稳定时的速度是多大?
(2)从静止开始直到达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1 s时磁感应强度应为多大?
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【题目】如图所示为内壁光滑的固定半球面,球心为O,最低点为C,有两个可视为质点且质量相同的小球A和B,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为a=53°和β=37°,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8);则 ( )
A. A、B两球所受支持力的大小之比为3:4
B. A、B两球运动的周期之比为2:3
C. A、B两球的角速度之比为2:3
D. A、B两球的线速度之比为8:9
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【题目】如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻,质量为m=0.2kg,阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触.整个装置处于一个匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直向下,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示,为保持ab棒静止,在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F,g=10m/s2。求:
(1)当t=2s时,通过ab棒的感应电流的大小与方向;
(2)当t=3s时,ab棒所受的安培力的大小和方向;
(3)请在图丙中画出前4s内外力F随时间变化的图象(规定F方向沿斜面向上为正)。
要求写出必要的分析与计算过程。
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【题目】如图所示,水平地面上方有一高度为H、界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁感应强度为B。矩形导线框abcd在磁场上方某一高度处,导线框ab边长为l1,bd边长为l2,导线框的质量为m,电阻为R。磁场方向垂直于线框平面,磁场高度H>l2。线框从某高处由静止落下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向向下、大小为;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向向上、大小为。运动过程中,线框平面位于竖直平面内,上、下两边始终平行PQ。空气阻力不计,重力加速度为g。求:
(1)线框开始下落时cd边距离磁场上边界PQ的高度h;
(2)cd边刚离开磁场时,电势差Ucd;
(3)从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中,线框产生的焦耳热Q;
(4)从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场的过程中,通过线框导线某一横截面的电荷量q。
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【题目】半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下.在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小为g.求:
(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;
(2)外力的功率.
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【题目】如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计,水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R.b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放.运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g.
(1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
(2)求最终稳定时两棒的速度大小;
(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,求b棒上产生的内能.
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【题目】一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系,,正确的说法是
A. 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B. 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力小
C. 大人拉小孩的力 与小孩 拉大人的力一定相等
D. 地面对大人的最大静摩擦力一定比地面对小孩的最大静摩擦力大
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【题目】由牛顿第一定律可知
A. 惯性是维持物体的运动的原因
B. 力停止作用后,物体的运动就要停止
C. 物体做变速运动时,可以没有外力作用
D. 力是改变物体惯性的原因
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【题目】对于万有引力定律的表达式,下面正确的说法是()
A. 公式中的G是引力常量,它是实验测得的,不是人为规定的
B. 当r等于零时,万有引力为无穷大
C. 两物体受到的引力总是大小相等,与两物体是否相等无关
D. r是两物体最近的距离
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