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【題目】如圖甲所示,兩根平行金屬導軌固定傾斜放置,導軌與水平面夾角為37°,相距d00.5 m,a、b間接一個電阻,其阻值R1.5 Ω.在導軌c、d兩點處放一根質量m0.05 kg的金屬棒且導軌ad段與導軌bc段長均為L1 m,金屬棒與導軌間的動摩擦因數μ0.5.金屬棒電阻r0.5 Ω,金屬棒被兩個垂直于導軌的木樁托住而不會下滑.在金屬導軌區(qū)域加一個垂直導軌平面斜向下的勻強磁場,磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示.重力加速度取g10 m/s2.(sin 37°0.6,cos 37°0.8,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

甲            乙

(1)01.0 s內回路中產生的感應電動勢大;

(2)t0時刻,金屬棒所受的安培力大;

(3)在磁場變化的全過程中,若金屬棒始終沒有離開木樁而上升,求圖乙中t0的最大值;

【答案】(1)0.4 V (2)0.02 N (3)6 s

【解析】(1)由題圖乙可知

ELd00.8×1×0.5 V0.4 V.

(2)

F0B0Id00.2×0.2×0.5 N0.02 N.

(3)tt0時刻金屬棒對木樁的壓力為零,最大靜摩擦力沿金屬導軌向下,此時沿傾斜導軌方向上合外力為零.

F1Bt0Id0(0.020.08t0)(N)

Nmgcos 37°0.4 N

fmaxμN0.5×0.4 N0.2 N

F1mgsin 37°fmax

代入數據解得t06 s.

練習冊系列答案
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【題目】實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如圖所示的模型,正方形線圈在水平勻強磁場中,繞垂直于磁感線的OO軸勻速轉動.今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻R和理想電壓表,并讓線圈每秒轉25圈,讀出電壓表的示數為10 V.已知R=10 Ω,線圈電阻忽略不計,下列說法正確的是(  )

A. 線圈位于圖中位置時,線圈中的瞬時電流為零

B. 從中性面開始計時,線圈中電流瞬時值表達式為isin 50πt(A)

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A. 研究嫦娥三號在月球表面的著陸動作

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B. t=1s時,B質點運動方向發(fā)生改變

C. t=2s時,A、B兩質點間距離等于2 m

D. t=4s時,A、B兩質點相遇

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【題目】如圖所示,有一個等腰直角三角形的勻強磁場區(qū)域其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為B.邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域.取沿abcda的感應電流為正,則表示線框中電流ibc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是(  )

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示,某同學用圖裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復10次.

(1)本實驗必須測量的物理量有以下哪些______

A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B.小球a、b的質量ma、mb

C.小球a、b的半徑r

D.小球a、b 離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t

E.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC

F.a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

(2)小球a、b的質量ma、mb應該滿足什么關系? ______

(3)放上被碰小球后,兩小球碰后是否同時落地?______(填) 如果不是同時落地,對實驗結果有沒有影響?______(填)這時小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的____點和______

(4)按照本實驗方法,驗證動量守恒的驗證式是____________________________

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①水平推力大小F1>F2

②水平推力大小F1<F2

③物體a所受到的摩擦力的沖量大于物體b所受到的摩擦力的沖量

④物體a所受到的摩擦力的沖量小于物體b所受到的摩擦力的沖量

⑤則物體a克服摩擦力做功大于物體b克服摩擦力做功

⑥則物體a克服摩擦力做功小于物體b克服摩擦力做功

A. 若物體a的質量大于物體b的質量,由圖可知,①⑤都正確

B. 若物體a的質量大于物體b的質量,由圖可知,④⑥都正確

C. 若物體a的質量小于物體b的質量,由圖可知,②③都正確

D. 若物體a的質量小于物體b的質量,由圖可知,只有④正確

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