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如圖,兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌間距為d,兩導體棒a和b與導軌垂直放置,兩根導體棒的質量都為m、電阻都為R,回路中其余電阻不計。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度的大小為B。在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動,同時將b由靜止釋放,b經過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不計兩導棒間的相互作用力。
(1)為使導體棒b能沿導軌向下運動,a的速度v不能超過多大?
(2)若a在平行于導軌向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿導軌向上運動,試導出F與b的速率v2的函數關系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,當t=2s時,b的速度達到5.06m/s,2s內回路中產生的焦耳熱為13.2J,求該2s內力F做的功(結果保留三位有效數字)。
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如圖所示,一些商場安裝了智能化的自動扶梯。為了節(jié)約能源,在沒有乘客乘行時,自動扶梯以較小的速度勻速運行,當有乘客乘行時自動扶梯經過先加速再勻速兩個階段運行。則電梯在運送乘客的過程中
A.乘客始終受摩擦力作用
B.乘客經歷先超重再失重
C.乘客對扶梯的作用力先指向右下方,再豎直向下
D.扶梯對乘客的作用力始終豎直向上
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兩個帶電量均為+q小球,質量均為m,固定在輕質絕緣直角框架OAB(框架的直角邊長均為L)的兩個端點A、B上,另一端點用光滑鉸鏈固定在O點,整個裝置可以繞垂直于紙面的水平軸在豎直平面內自由轉動。
(1)若施加豎直向上的勻強電場E1,使框架OA邊水平、OB邊豎直并保持靜止狀態(tài),則電場強度E1多大?
(2)若改變勻強電場的大小和方向(電場仍與框架面平行),為使框架的OA邊水平、OB邊豎直(B在O的正下方),則所需施加的勻強電場的場強E2至少多大?方向如何?
(3)若框架處在勻強電場E1中OA邊水平、OB邊豎直并保持靜止狀態(tài)時,對小球B施加一水平向右的恒力F,則小球B在何處時速度最大?最大值是多少?
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如圖所示,燈泡A、B都能正常發(fā)光,后來由于電路中某個電阻發(fā)生斷路,致使燈泡A比原來亮一些,B比原來暗一些,則斷路的電阻是[ ]
A.R1 B.R2
C.R3 D.R4
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如圖所示,在電容器C的兩端接有一個圓環(huán)形導體回路,在圓環(huán)回路所圍的面積之內存在著垂直紙面向里的勻強磁場,已知圓環(huán)帕半徑r=5cm,電容器的電容C=20μF,當磁場B以2×10-T/s的變化率均勻增加時,則電容器的 ( )
A.a板帶正電,電荷量為
B.a板帶負電,電荷量為
C.a板帶正電,電荷量為
D.a板帶負電,電荷量為
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如圖所示,在xoy平面內,第Ⅲ象限內的直線OM是電場與磁場的邊界,OM與負x軸成45°角.在x<0且OM的左側空間存在著負x方向的勻強電場E,場強大小為0.32N/C; 在y<0且OM的右側空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B,磁感應強度大小為0.1T.一不計重力的帶負電的微粒,從坐標原點O沿y軸負方向以v0=2×103m/s的初速度進入磁場,最終離開電磁場區(qū)域.已知微粒的電荷量q=5×10-18C,質量m=1×10-24kg,求:
(1)帶電微粒第一次經過磁場邊界的位置坐標;
(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運動的總時間;
(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標.
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如圖所示,兩根光滑的平先金屬導軌位于水平面內,勻強磁場與導軌所在平面垂直,兩根金屬桿甲和乙可在導軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導軌接觸 良好且保持垂直。起初兩根桿都靜止。現突然給甲一個沖量使其獲得速度V而開始運動,回路中的電阻不可忽略,那么在以后的運動中,下列說法正確的是 ( )
A.甲克服安培力做的功等于系統(tǒng)產生的焦耳熱
B.甲動能的減少量等于系統(tǒng)產生的焦耳熱
C.甲機械能的減少量等于乙獲得的動能與系統(tǒng)產生的焦耳熱之和
D.最終兩根金屬桿都會停止運動
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一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動,經過時間t0滑至斜面底端。已知運動過程中物體所受的摩擦力恒定,若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能,則下圖中可能正確的是
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( 1 )圖中游標卡尺(游標尺上有50個等分刻度)讀數為____________cm;螺旋測微器的讀數為____________cm
(2).
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①還需要的實驗器材有 .
②實驗時首先要做的步驟是 ,為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質量應滿足的條件是 .
③在上述的基礎上,某同學測得滑塊的質量M.往沙桶中裝入適量的細沙,測得此時沙和沙桶的總質量m.接通電源,釋放沙桶,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則對滑塊,本實驗最終要驗證的數學表達式為 (用題中的字母表示) .
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