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【题目】为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系,小明设计了如图所示的装置.半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上,一根长也为l,电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好,另一端固定在圆心处的导电转轴00"上,由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面,大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内,并与固定在竖直平面内的“U”型导轨保持良好接触,导轨间距为l,底部接阻值也为R的电阻,处于大小为B2、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与“U”型导轨连接。当开关S断开,棒cd静止时,弹簧伸长量为x0;当开关S闭合,电动机以某一转速匀速转动,棒cd再次静止时,弹簧伸长量变为x(不超过弹性限度)。不计其余电阻和摩擦等阻力,求此时
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(1)通过棒cd的电流Icd ;
(2)电动机对该装置的输出功率P;
(3)电动机转动角速度
与弹簧伸长量x之间的函数关系.
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【题目】如图甲所示,质量m=3×10-3 kg的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中,“”形框的水平细杆CD长l=0.20 m,处于磁感应强度大小B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中.有一匝数n=300匝、面积S=0.01 m2的线圈通过开关K与两水银槽相连.线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度B2的大小随时间t变化的关系如图乙所示.(g=10 m/s2)
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(1)求0~0.10 s内线圈中的感应电动势大小;
(2)t=0.22 s时闭合开关K,若细杆CD所受安培力方向竖直向上,判断CD中的电流方向及磁感应强度B2的方向;
(3)t=0.22 s时闭合开关K,若安培力远大于重力,细框跳起的最大高度h=0.20 m,求通过细杆CD的电荷量.
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【题目】韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中( )
A.重力势能减小了2000JB.重力势能减小了1900J
C.动能增加了1900JD.动能增加了2000J
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【题目】如图所示,在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为T,转轴
垂直于磁场方向,线圈电阻为1
.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1A.下列说法正确的是()
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A. 线圈消耗的电功率为1W
B. 线圈中感应电流的有效值为2A
C. 任意时刻穿过线圈的磁通量为
sin
t
D. 任意时刻穿过线圈中的感应电动势为
cos
t
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 原子很小,因而在任何情况下都可视为质点
B. 港珠澳大桥把港珠澳三地的陆地通行时间缩短到30分钟,这里的30分钟指的是时刻
C. 参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体
D. 物体位置变化越快,速度越大
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【题目】在做“验证机械能守恒定律”的实验时,发现重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是
A. 重锤和纸带下落过程中有阻力做功
B. 选用的重锤质量较大
C. 重锤离地面较高
D. 重锤离地面较低
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【题目】如图所示为汽车的加速度a和车速的倒数
的关系图象.若汽车质量为2×103kg,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,最大车速为30m/s,则( )
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A. 汽车匀加速的加速度为3m/s2
B. 汽车所受阻力为4×103N
C. 汽车在车速为15m/s时,功率为6×104W
D. 汽车匀加速所需时间为5s
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【题目】如图所示,两平行导轨间距L=1.0 m,倾斜轨道光滑且足够长,与水平面的夹角θ=30°,水平轨道粗糙且与倾斜轨道圆滑连接.倾斜轨道处有垂直斜面向上的磁场,磁感应强度B=2.5 T,水平轨道处没有磁场.金属棒ab质量m=0.5 kg,电阻r=2.0 Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨.电阻R=8.0 Ω,其余电阻不计.当金属棒从斜面上离地高度h=3.0 m处由静止释放,金属棒在水平轨道上滑行的距离x=1.25 m,而且发现金属棒从更高处静止释放,金属棒在水平轨道上滑行的距离不变.(取g=10 m/s2)求:
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(1)从高度h=3.0 m处由静止释放后,金属棒滑到斜面底端时的速度大小;
(2)金属棒与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)金属棒从某高度H处静止释放后至下滑到底端的过程中流过R的电量q=2.0 C,求该过程中电阻R上产生的热量.
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【题目】如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起时能够持续发光.某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化:如图乙所示,半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω逆时针匀速转动(俯视).圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OP、OQ、OR,辐条互成120°角.在圆环左半部分张角也为120°角的范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场,在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯相连(假设LED灯电阻为r).其他电阻不计,从辐条OP进入磁场开始计时.
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(1)在辐条OP转过120°的过程中,辐条OP两端的电势哪端高?OP两端电压U是多大?
(2)求OP转过120°的过程中通过LED灯的电流和整个装置消耗的电能;
(3)为使LED灯发光时更亮,在装置设计上可采取哪些改进措施?(请写出两条措施)
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【题目】一列火车减速进站,最后停在站台上。火车在减速过程中,下列说法正确的是
A. 火车的惯性越来越小
B. 火车的惯性一直不变
C. 火车停止时惯性为零
D. 火车的惯性不断增大
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