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【題目】如圖所示,兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內,距離為L=0.5m。在導軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2,在x≥0處有一與水平面垂直的勻強磁場,磁感應強度B=1T。一質量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導軌上,金屬直桿的電阻是r=0.2Ω,其他電阻忽略不計,金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進入磁場,同時受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=2m處速度達到穩(wěn)定。求:

(1)金屬直桿達到的穩(wěn)定速度v1是多大?

(2)從金屬桿進入磁場到金屬直桿達到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R1上產生的熱量是多大?通過R1的電量是多大?

【答案】(1)v1=7m/s (2)Q1=1.11J,q1=2C

【解析】試題分析:(1)金屬桿的速度達到穩(wěn)定時,其中R指的是并聯(lián)電阻0.3Ω,代入求解:

2)根據動能定理,其中外力總共W=Fx=3.5*2=7J。根據動能定理求得總熱量為3.7J,由于內阻跟外阻之比為2:3,因此外阻總熱量為2.22J,即電阻R1上產生的熱量1.11J

練習冊系列答案
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【題目】用標有“6 V,3 W”的燈泡L1、“6 V,6 W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖所示的實驗電路,其中電源電動勢E=9 V.右圖是通過兩個燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線.當其中一個燈泡正常發(fā)光時(  ).

A. 電流表的示數(shù)為1 A

B. 電壓表的示數(shù)約為6 V

C. 電路輸出功率為4 W

D. 電源內阻為2 Ω

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【題目】在水平面內固定有兩根足夠長的光滑平行金屬導軌,兩導軌間距L=2.0m,阻值R=0.80Ω的電阻固定接在兩導軌間,整體位于勻強磁場中,磁場方向豎直向下,磁感應強度B=0.25T,俯視圖如圖所示.有一根導體棒ab放在導軌上,在水平向右恒力F=1.5N的作用下,從靜止開始運動,在運動過程中導體棒ab始終與兩導軌垂直且不脫離導軌不計導軌和導體棒的電阻及空氣阻力.

求導體棒運動前4.0m過程中流過R上的電荷量;

求導體棒ab的最大速度

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【題目】一個帶正電粒子以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強電場區(qū)域,穿出電場后接著又進入勻強磁場區(qū)域。設電場和磁場區(qū)域有理想的分界線,且分界線與電場方向平行,如圖中的虛線所示。在如圖所示的幾種軌跡中,正確的是( )

A.

B.

C.

D.

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【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中:

(1)如圖所示,用螺旋測微器測量的金屬絲直徑為__________mm.

(2)在用伏安法測量金屬絲的電阻(約為10Ω)時,備有下列器材:

A.量程為0~0.6A,內阻為0.5Ω的電流表;

B.量程為0~3A,內阻為0.1Ω的電流表;

C.量程為0~3V,內阻為6kΩ的電壓表;

D.量程為0~15V,內阻為30kΩ的電壓表;

E.阻值為0~1kΩ,額定電流為0.5A的滑動變阻器;

F.阻值為0~10Ω,額定電流為2A的滑動變阻器;

G.蓄電池6V;

H.開關一個,導線若干.

為了盡可能提高測量精度,且要求電壓從0開始測量多組實驗數(shù)據,電流表應選用________;電壓表應選用________;滑動變阻器應選用__________.(只填字母代號)

(3)在答題卡的方框內畫出符合要求的實驗電路圖.

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【題目】下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解,其中正確的是( 。

A. 根據電場強度的定義式可知,電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量成反比

B. 根據電容的定義式可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比

C. 根據真空中點電荷的電場強度公式可知,電場中某點的電場強度與場源電荷所帶的電荷量無關

D. 根據電勢差的定義式可知,帶電荷量為1 C的正電荷,從A點移動到B點克服電場力做功為1 J,則A、B兩點間的電勢差為﹣1 V

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【題目】為了探究質量一定時加速度與力的關系,一同學設計了如圖所示的實驗裝置,其中M為帶滑輪的小車的質量,m為沙和沙桶的質量,(滑輪質量不計)

1)實驗時,一定要進行的操作是_____。

A.用天平測出砂和砂桶的質量。

B.先掛上砂桶但不放砂子,然后將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力。

C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)。

D.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M。

E.用砂和砂桶改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點是可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據。

2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有一個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據紙帶可求出小車的加速度為_____m/s2(結果保留兩位有效數(shù)字)。

3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標,加速度為縱坐標,畫出的圖a﹣F圖象是一條直線,圖線與橫坐標的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質量為_____。

A2tanθ B Ck D

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【題目】中國科學2015年10月宣布中國將在2020年開始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人類揭示物質本源的關鍵設備,在放射治療、食品安全、材料科學等方面有廣泛應用。

如圖所示,某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管漂移管組成,相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質子從K點沿軸線進入加速器并依向右穿過各漂移管,在漂移管內做勻速直線運動,在漂移管間被電場加速,加速電壓視為不變。設質子進入漂移管B時速度為8×106 m/s,進入漂移管E時速度為1×107 m/s,電源頻率為1×107 Hz,漂移管間縫隙很小,質子在每個管內運動時間視為電源周期的1/2。質子的荷質比取1×108 C/kg。求:

1漂移管B的長度;

2相鄰漂移管間的加速電壓。

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【題目】如圖所示為研究決定平行板電容器電容因素的實驗裝置.兩塊相互靠近的等大正對平行金屬平板M、N組成電容器,板N固定在絕緣座上并通過導線與靜電計中心桿相接,板M和靜電計的金屬殼都通過導線接地,板M上裝有絕緣手柄,可以執(zhí)手柄控制板M的位置.給電容器充上一定的電荷,靜電計指針張開一定角度.

(1)若僅將兩極板間的距離增大,則靜電計指針的偏角將_______(選填變大”、“不變變小);若僅將M沿平行板面方向移動一段距離以減小兩極板間的正對面積,則靜電計指針的偏角將______(選填變大”、“不變變小”);若在兩板板間插入云母片,且保持其他條件不變,則靜電計指針的偏角將____

(選填變大”、“不變變小);若在兩極板間插入一塊不與兩板接觸的厚金屬板P,且保持其他條件不變,則靜電計指針偏角將______(選填變大”、“不變變小),插入后金屬板P內部的電場強度大小為_____

(2)從(1)中操作可知本實驗探究所采用的科學探究方法是_______

A 理想實驗法 B 等效替代法 C控制變量法 D 建立物理模型法

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