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【題目】一個(gè)阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1,電容為C的電容器連接成如圖(a)所示回路。金屬線圈的半徑為r1, 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi):
(1)通過電阻R1的電流大小和方向;
(2)通過電阻R1的電荷量q;
(3)t1時(shí)刻電容器所帶電荷量Q。
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【題目】如圖,豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間 OO1O1′O′ 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場上邊邊界相距d0.現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放,棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸且下落過程中始終保持水平,導(dǎo)軌電阻不計(jì)).重力加速度為g.求:
【1】棒ab在離開磁場下邊界時(shí)的速度;
【2】棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
【3】試分析討論ab棒進(jìn)入磁場后可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況.
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【題目】兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌M N、M′ N′平行置于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為l,電阻不計(jì),MM′處接有如圖所示的電路,電路中各電阻的阻值均為R,電容器的電容為C。長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸,在運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求
(1)ab運(yùn)動(dòng)速度v的大。
(2)電容器所帶的電荷量q。
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【題目】如圖所示,圓形餐桌中心有一半徑為R的圓盤,可繞穿過中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計(jì).當(dāng)圓盤的角速度為時(shí),放置在圓盤邊緣的小物體恰好滑上餐桌.已知小物體與餐桌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g.求:
(1)小物體與圓盤的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)小物體恰好不從餐桌滑落時(shí)餐桌的最小半徑.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框,從有界勻強(qiáng)磁場上方高h處由靜止自由下落,線框的總電阻為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場寬度為2L線框下落過程中,ab邊始終與磁場邊界平行且處于水平方向。已知ab邊剛穿出磁場時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng),求:
(1)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的速度大;
(2)線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力F需由物體運(yùn)動(dòng)情況決定,合力提供的向心力F供由物體受力情況決定.若某時(shí)刻F需=F供,則物體能做圓周運(yùn)動(dòng);若F需>F供,物體將做離心運(yùn)動(dòng);若F需<F供,物體將做近心運(yùn)動(dòng).現(xiàn)有一根長L=1 m的不可伸長的輕繩,其一端固定于O點(diǎn),另一端系著質(zhì)量m=0.5 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),將小球提至O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)處,此時(shí)繩剛好伸直且無張力,如圖所示.不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,則:
(1)為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度?
(2)若小球以速度v1=4 m/s水平拋出,則拋出的瞬間,繩中的張力為多少?
(3)若小球以速度v2=1 m/s水平拋出,則拋出的瞬間,繩中若有張力,求其大;若無張力,試求繩子再次伸直時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間.
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【題目】固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd,邊長為,其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊均為電阻可忽略的銅線.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一段與ab段的材料、粗細(xì)、長度均相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上,如圖所示.若PQ以恒定的速度v從ad滑向bc,當(dāng)其滑過的距離時(shí),通過aP段電阻的電流是多大?方向如何?
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【題目】(6分)某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗制玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00kg;
(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為_____kg;
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè),此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:
序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對橋的壓力為_____N;小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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【題目】小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0開始運(yùn)動(dòng)后,得到不同軌跡,如圖a、b、c、d為四條運(yùn)動(dòng)軌跡。磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是____(填軌跡字母代號),磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是____(填軌跡字母代號)。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向
______(選填“在”或“不在”)同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
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【題目】如圖,兩條相距l的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過MN,此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計(jì)。求
(1)在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi),流過電阻的電荷量的絕對值;
(2)在時(shí)刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。
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