【題目】發(fā)電機和電動機具有裝置上的類似性,源于它們機理上的類似性。直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理可以簡化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內,相距為L,電阻不計。電阻為R的金屬導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,以速度v(v平行于MN)向右做勻速運動。圖1軌道端點MP間接有阻值為r的電阻,導體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點MP間接有直流電源,導體棒ab通過滑輪勻速提升重物,電路中的電流為I。求:
(1)圖1、2中棒ab受到的安培力F1、F2;
(2)在t時間內,圖1“發(fā)電機”產生的電能和圖2“電動機”輸出的機械能;
(3)請簡述圖1中,做功與能量變化的情況。
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【題目】如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1 m,導軌平面與水平面成θ = 37°角,下端連接阻值為R=2Ω的電阻。磁場方向垂直導軌平面向上,磁感應強度為0.4T。質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導軌由靜止開始下滑。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)判斷金屬棒下滑過程中產生的感應電流方向;
(2)求金屬棒下滑速度達到5m/s時的加速度大。
(3)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,求電阻R消耗的功率。
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【題目】某課外活動小組使用如圖所示的實驗裝置進行《驗證機械能守恒定律》的實驗,主要步驟:
A、用游標卡尺測量并記錄小球直徑d
B、將小球用細線懸于O點,用刻度尺測量并記錄懸點O到球心的距離l
C、將小球拉離豎直位置由靜止釋放,同時測量并記錄細線與豎直方向的夾角θ
D、小球擺到最低點經過光電門,光電計時器(圖中未畫出)自動記錄小球通過光電門的時間Δt
E、改變小球釋放位置重復C、D多次
F、分析數(shù)據(jù),驗證機械能守恒定律
請回答下列問題:
(1)步驟A中游標卡尺示數(shù)情況如下圖所示,小球直徑d=________mm
(2)實驗記錄如下表,請將表中數(shù)據(jù)補充完整(表中v是小球經過光電門的速度
θ | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° |
cosθ | 0.98 | 0.94 | 0.87 | 0.77 | 0.64 | 0.50 |
Δt/ms | 18.0 | 9.0 | 6.0 | 4.6 | 3.7 | 3.1 |
v/ms-1 | 0.54 | 1.09 | ①_____ | 2.13 | 2.65 | 3.16 |
v 2/m2s-2 | 0.30 | 1.19 | ②_______ | 4.54 | 7.02 | 9.99 |
(3)某同學為了作出v 2- cosθ圖像,根據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)進行了部分描點,請補充完整并作出v 2- cosθ圖像(______)
(4)實驗完成后,某同學找不到記錄的懸點O到球心的距離l了,請你幫助計算出這個數(shù)據(jù)l=____m (保留兩位有效數(shù)字),已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>9.8m/s2。
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【題目】(1)測量電源的電動勢E及內阻r的實驗中,按圖甲所示的電路圖連好實驗電路,合上開關,電流表和電壓表的讀數(shù)正常,當將滑動變阻器的滑動觸頭由A端向B端逐漸滑動時,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大,而電壓表的示數(shù)幾乎不變,直到當滑動觸頭滑至臨近B端時電壓表的示數(shù)急劇變化,這種情況很難讀出電壓數(shù)值分布均勻的幾組不同的電流、電壓值,出現(xiàn)上述情況的原因可能是_______
A.電源內阻太小
B.滑動變阻器阻值太大
C.電壓表內阻不夠大
D.電流表內阻不夠小
為了更好地測出電源的電動勢E及內阻r,增加了一個固定電阻R0,改變了電路,順利完成實驗。
(2)用筆畫線代替導線,在圖乙中完成增加R0后的實物連線_____。
(3)調節(jié)滑動變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下(已知R0=1.0Ω):
表中的數(shù)據(jù)已描繪在圖所示的方格紙上;可求得電動勢E=_________V,內阻r=_______Ω;
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【題目】如圖所示,兩塊等大且平行正對的金屬板水平放置,金屬板間有豎直向下的勻強電場,電場強度大小為。以下板金屬板的中軸線為x軸,金屬板右側第一象限內存在一足夠大的勻強磁場,F(xiàn)有一重力不計的絕緣帶電粒子, 質量為m,帶電荷量為-q,從下金屬板上表面的電場中坐標位置(-L,0)處以初速度v0沿x軸正方向開始運動。
求:(1)帶電粒子進入磁場時的位置坐標(用L表示)以及帶電粒子進人磁場時的速度大小;
(2)若要使帶電粒子能垂直打到x軸上,計算勻強磁場的磁感應強度B的大小。
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【題目】如圖,紙面內有兩條互相垂直的長直絕緣導線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點,它們相對于L2對稱.整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中,外磁場的磁感應強度大小為B0,方向垂直于紙面向外.已知a、b兩點的磁感應強度大小分別為B0和B0,方向也垂直于紙面向外.則
A.流經L1的電流在b點產生的磁感應強度大小為B0
B.流經L1的電流在a點產生的磁感應強度大小為B0
C.流經L2的電流在b點產生的磁感應強度大小為B0
D.流經L2的電流在a點產生的磁感應強度大小為B0
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【題目】如圖所示電路,電源電動勢為E,內阻為r。當開關S閉合后,小型直流電動機M和指示燈L(可看作純電阻)都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0,額定電流為I,電動機M的線圈電阻為R,則下列說法中正確的是( 。
A.電動機的額定電壓為IRB.電動機的輸出功率為IE-I2(R0+R+r)
C.電源的輸出功率為IE-I2rD.整個電路的熱功率為I2(R0+R)
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【題目】某同學測量玻璃磚的折射率,準備了下列器材:激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚.如圖所示,直尺與玻璃磚平行放置,激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點射向玻璃磚表面,在直尺上觀察到A、B兩個光點,讀出OA間的距離為20.00 cm,AB間的距離為6.00 cm,測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1=10.00 cm,玻璃磚厚度d2=4.00 cm.玻璃的折射率n=________,光在玻璃中傳播速度v=________ m/s(光在真空中傳播速度c=3.0×108 m/s,結果均保留兩位有效數(shù)字).
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【題目】如圖所示,均勻金屬圓環(huán)的總電阻為4R,磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過圓環(huán)金屬桿OM的長為l,阻值為R,M端與環(huán)接觸良好,繞過圓心O的轉軸以恒定的角速度順時針轉動阻值為R的電阻一端用導線和環(huán)上的A點連接,另一端和金屬桿的轉軸O處的端點相連接下列判斷正確的是
A. 金屬桿OM旋轉產生的感應電動勢恒為
B. 通過電阻R的電流的最小值為,方向從Q到P
C. 通過電阻R的電流的最大值為
D. OM兩點間電勢差絕對值的最大值為
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