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【题目】一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1,电容为C的电容器连接成如图(a)所示回路。金属线圈的半径为r1, 在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计。求0至t1时间内:
(1)通过电阻R1的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1的电荷量q;
(3)t1时刻电容器所带电荷量Q。
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【题目】如图,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间 OO1O1′O′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场上边边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).重力加速度为g.求:
【1】棒ab在离开磁场下边界时的速度;
【2】棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热;
【3】试分析讨论ab棒进入磁场后可能出现的运动情况.
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【题目】两根光滑的长直金属导轨M N、M′ N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,MM′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C。长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q。求
(1)ab运动速度v的大小;
(2)电容器所带的电荷量q。
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【题目】如图所示,圆形餐桌中心有一半径为R的圆盘,可绕穿过中心的竖直轴转动,圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计.当圆盘的角速度为时,放置在圆盘边缘的小物体恰好滑上餐桌.已知小物体与餐桌间的动摩擦因数为0.25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:
(1)小物体与圆盘的动摩擦因数;
(2)小物体恰好不从餐桌滑落时餐桌的最小半径.
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【题目】如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L线框下落过程中,ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动,求:
(1)cd边刚进入磁场时线框的速度大小;
(2)线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
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【题目】物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定,合力提供的向心力F供由物体受力情况决定.若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需>F供,物体将做离心运动;若F需<F供,物体将做近心运动.现有一根长L=1 m的不可伸长的轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g取10 m/s2,则:
(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?
(2)若小球以速度v1=4 m/s水平抛出,则抛出的瞬间,绳中的张力为多少?
(3)若小球以速度v2=1 m/s水平抛出,则抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间.
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【题目】固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,边长为,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图所示.若PQ以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过的距离时,通过aP段电阻的电流是多大?方向如何?
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【题目】(6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)
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【题目】小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0开始运动后,得到不同轨迹,如图a、b、c、d为四条运动轨迹。磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是____(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是____(填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向
______(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。
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【题目】如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
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