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【題目】一個阻值為R、匝數為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)域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導線的電阻不計。求0至t1時間內:
(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軌MN、PQ相距L,在M點和P點間接一個阻值為R的電阻,在兩導軌間 OO1O1′O′ 矩形區(qū)域內有垂直導軌平面向里、寬為d的勻強磁場,磁感應強度為B.一質量為m,電阻為r的導體棒ab垂直擱在導軌上,與磁場上邊邊界相距d0.現使ab棒由靜止開始釋放,棒ab在離開磁場前已經做勻速直線運動(棒ab與導軌始終保持良好的接觸且下落過程中始終保持水平,導軌電阻不計).重力加速度為g.求:
【1】棒ab在離開磁場下邊界時的速度;
【2】棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產生的焦耳熱;
【3】試分析討論ab棒進入磁場后可能出現的運動情況.
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【題目】兩根光滑的長直金屬導軌M N、M′ N′平行置于同一水平面內,導軌間距為l,電阻不計,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垂直于導軌放置,導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。ab在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接觸,在運動距離為s的過程中,整個回路中產生的焦耳熱為Q。求
(1)ab運動速度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動,圓盤與餐桌在同一水平面內且兩者之間的間隙可忽略不計.當圓盤的角速度為時,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摩擦因數為0.25,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.求:
(1)小物體與圓盤的動摩擦因數;
(2)小物體恰好不從餐桌滑落時餐桌的最小半徑.
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【題目】如圖所示,質量為m、邊長為L的正方形線框,從有界勻強磁場上方高h處由靜止自由下落,線框的總電阻為R,磁感應強度為B的勻強磁場寬度為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邊剛穿出磁場時線框恰好做勻速運動,求:
(1)cd邊剛進入磁場時線框的速度大小;
(2)線框穿過磁場的過程中產生的焦耳熱。
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【題目】物體做圓周運動時所需的向心力F需由物體運動情況決定,合力提供的向心力F供由物體受力情況決定.若某時刻F需=F供,則物體能做圓周運動;若F需>F供,物體將做離心運動;若F需<F供,物體將做近心運動.現有一根長L=1 m的不可伸長的輕繩,其一端固定于O點,另一端系著質量m=0.5 kg的小球(可視為質點),將小球提至O點正上方的A點處,此時繩剛好伸直且無張力,如圖所示.不計空氣阻力,g取10 m/s2,則:
(1)為保證小球能在豎直面內做完整的圓周運動,在A點至少應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。蝗魺o張力,試求繩子再次伸直時所經歷的時間.
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【題目】固定在勻強磁場中的正方形導線框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.磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里.現有一段與ab段的材料、粗細、長度均相同的電阻絲PQ架在導線框上,如圖所示.若PQ以恒定的速度v從ad滑向bc,當其滑過的距離時,通過aP段電阻的電流是多大?方向如何?
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【題目】(6分)某物理小組的同學設計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。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,托盤秤的示數為1.00kg;
(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數如圖(b)所示,該示數為_____kg;
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經過最低點后滑向另一側,此過程中托盤秤的最大示數為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)根據以上數據,可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N;小車通過最低點時的速度大小為_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,計算結果保留2位有效數字)
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【題目】小文同學在探究物體做曲線運動的條件時,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開始運動后,得到不同軌跡,如圖a、b、c、d為四條運動軌跡。磁鐵放在位置A時,小鋼珠的運動軌跡是____(填軌跡字母代號),磁鐵放在位置B時,小鋼珠的運動軌跡是____(填軌跡字母代號)。實驗表明,當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,物體做曲線運動。
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【題目】如圖,兩條相距l的光滑平行金屬導軌位于同一水平面(紙面)內,其左端接一阻值為R的電阻;一與導軌垂直的金屬棒置于兩導軌上;在電阻、導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,磁感應強度大小B1隨時間t的變化關系為,式中k為常量;在金屬棒右側還有一勻強磁場區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導軌垂直,磁場的磁感應強度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運動,在t0時刻恰好以速度v0越過MN,此后向右做勻速運動。金屬棒與導軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計。求
(1)在t=0到t=t0時間間隔內,流過電阻的電荷量的絕對值;
(2)在時刻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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