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    精英家教网如图甲所示，ABCDabcd为一放于水平面上的长方体槽，上端开口，ABba、CDdc面为两铜板，其他面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解）．现在质量不计的细铜丝的下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端可绕O点摆动，O点在槽中心的正上方，摆球摆动平面与AB垂直．在两铜板上接上图示的电源，电源内阻可忽略，电动势E=8V，将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记+忆示波器的“地”和“Y”输入端（记忆示波器的输入电阻可视为无穷大）．假设摆球在导电液中做简谐运动，示波器的电压波形如图乙所示．
    （1）求单摆的摆长（已知π2=10，g=10m/s2）．
    （2）设AD边长为4cm，则摆动过程中摆球偏离CD板的最大距离和最小距离（忽略铜丝对导电液中电场的影响）．
    分析：解决的关键是从图象上找出周期，然后根据单摆的周期公式进行计算．对于第（2）问，要理解记忆示波器的读数原理．
    解答：解：（1）由图乙可知单摆的周期为T=1 s
    由T=2π
    l
    g
    得，l=
    gT2
    4π2
    =
    10×12
    4×10
    m=0.25 m．
    （2）摆动过程中电压最大为6 V，该电压与摆球偏离CD板的距离△l成正比，有
    △l
    lAD
    =
    U
    E
    ，其中lAD=4 cm，U=6 V，E=8 V
    解得△l=3 cm
    此即为摆球偏离CD板的最大距离．
    同理可得，摆球偏离CD的最小距离为1 cm．
    答：（1）单摆的摆长是0.25 m．
    （2）设AD边长为4cm，则摆动过程中摆球偏离CD板的最大距离和最小距离分别是3 cm和1 cm．
    点评：本题以记忆示波器为核心命题，考查了学生的读图能力、理解能力和处理信息的能力，涉及到单摆、电路等知识．
    练习册系列答案
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    （2013?枣庄一模）如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R0在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与 线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN上方某一髙度处由 静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图象中内均为已知量．重力加速度为g不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）

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    如图甲所示，abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角．质量为m的导体棒PQ与ad、bc接触良好，回路的总电阻为R．整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图乙所示（设图甲中B的方向为正方向）．若PQ始终静止，关于PQ与框架间的摩擦力在 0～t1时间内的变化情况，有如下判断
    ①一直增大     
    ②一直减小
    ③先减小后增大 
    ④先增大后减小
    以上对摩擦力变化情况的判断可能的是（　　）

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    （2009?奉贤区一模）如图甲所示，ABCD为一液体槽，AB、CD面为铜板，BC、AD面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解，看作是一个定值电阻）．现用质量不计的细铜丝在下端固定一小铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在O点，下端稍穿出铁球，当摆球在液体上方摆动时，细铜丝始终与导电液体接触（铜丝与液体间的阻力忽略不计），过点的竖直线刚好在AD边的垂直平分面上，在铜板AB、CD面上接上图示的电路．用DIS测得该电源路端电压U随外电阻R的变化规律见下表，已知R1=2Ω，R2=10Ω，滑动变阻器R3的总电阻为20Ω．
    R（Ω） 2 4 6 8 10 12
    U（V） 6 8 9 9.6 10 10.3
    将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到电压传感器．若将摆球拉离平衡位置，使其在垂直于、的竖直面内做简谐振动，把滑片P滑至M点，闭合开关S，通过电压传感器，经计算机得到图乙的波形．试求：

    （1）该电源的电动势E和内阻r；
    （2）单摆的摆长（取π2约等于10）；
    （3）此导电液体的电阻．

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    精英家教网如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的边长为10cm的正方形闭合金属线框，线框的质量为m=0.02Kg，电阻为R=0.1Ω．在线框的下方有一匀强磁场区域，MN是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让线框由距MN的某一高度从静止开始下落，经0.2s开始进入磁场，图乙是线框由静止开始下落的速度一时间图象．空气阻力不计，g取10m/s2求：
    （1）金属框刚进入磁场时的速度；
    （2）磁场的磁感应强度．

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    （2009?天津模拟）如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，底边bc水平，金属线框的质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一水平方向的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的上下边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框从磁场上方某一高度处由静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过磁场区域瞬间的速度-时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，重力加速度为g，忽略空气阻力．求：
    （1）金属框的边长以及磁场的磁感应强度；
    （2）金属线框在离开磁场过程中所产生的热量．

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