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题文

两平行金属导轨水平放置,一质量为m=0.2kg的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处,,其它电阻不计。导轨间距为d=0.8m,矩形区域MNPQ内存在有界匀强磁场,场强大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金属棒与两导轨间动摩擦因数都为0.4,电阻R与边界MP的距离s=0.36m。在外力作用下让ab棒由静止开始匀加速运动并穿过磁场向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2

(1)求穿过磁场过程中平均电流的大小。
(2)计算自金属棒进入磁场开始计时,在磁场中运动的时间内,外力F随时间t变化关系。
(3)让磁感应强度均匀增加,用导线将a、b端接到一量程合适的电流表上,让ab棒重新由R处向右加速,在金属棒到达MP之前,电流表会有示数吗?简述理由。已知电流表与导轨在同一个平面内。

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 法拉第电磁感应定律
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在某次汽车性能测试实验中,质量为m的汽车在平直路面上从A处启动加速运动时间t1后关闭发动机,然后立即踩刹车减速运动时间t2后停在B处,测得A、B相距L.已知汽车减速过程受到的阻力是加速过程的2倍。若把加速过程视为匀加速直线运动,减速过程视为匀减速直线运动,求:
(1)汽车运动过程中的最大速度;
(2)汽车加速过程的牵引力。

如图所示,x轴上方存在磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外(图中未画出)。x轴下方存在匀强电场,场强大小为E,方向沿与x轴负方向成60°角斜向下。一个质量为m,带电量为+e的质子以速度v0从O点沿y轴正方向射入匀强磁场区域。质子飞出磁场区域后,从b点处穿过x轴进入匀强电场中,速度方向与x轴正方向成30°,之后通过了b点正下方的c点。不计质子的重力。

(1)求出圆形匀强磁场区域的最小半径和最小面积;
(2)求出b点到c点的距离

如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8 cm,板长为L=25 cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5 m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起,液滴刚好从金属板末端飞出,求:

(1)下极板上提后液滴经过P点以后的加速度大小(g取10m/s2);
(2)液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间.

在竖直向下的匀强电场中有一带负电的小球,自绝缘斜面的A点由静止开始滑下,接着通过绝缘的离心轨道的最高点B.已知小球的质量为m,带电荷量大小为q,圆弧轨道半径为R,匀强电场场强为E,且mg>Eq,运动中摩擦阻力及空气阻力不计,求:

(1)小球能运动到B点速度至少为多少?
(2)A点距地面的高度h至少应为多少?

如图所示,质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面指向纸里,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面,求

(1)物块带什么电?
(2)物块离开斜面时速度多大?
(3)斜面至少有多长?

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