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如圖所示，質(zhì)量m₁＝0.1 kg，電阻R₁＝0.3 Ω，長(zhǎng)度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上．框架質(zhì)量m₂＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，相距0.4 m的M、N相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)．電阻R₂＝0.1 Ω的MN垂直于MM’．整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與M、N保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s²．

(1)求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小；

(2)從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過(guò)程ab位移x的大小．

下圖為湯姆生在1897年測(cè)量陰極射線(電子)的荷質(zhì)比時(shí)所用實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖．K為陰極，A₁和A₂為連接在一起的中心空透的陽(yáng)極，電子從陰極發(fā)出后被電場(chǎng)加速，只有運(yùn)動(dòng)方向與A₁和A₂的狹縫方向相同的電子才能通過(guò)，電子被加速后沿O方向垂直進(jìn)入方向互相垂直的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的疊加區(qū)域．磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)極板水平放置，電子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．已知圓形磁場(chǎng)的半徑為R，圓心為C．

某校物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用該裝置，進(jìn)行了以下探究測(cè)量：

首先他們調(diào)節(jié)兩種場(chǎng)強(qiáng)的大小：當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，使得電子恰好能夠在復(fù)合場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)；然后撤去電場(chǎng)，保持磁場(chǎng)和電子的速度不變，使電子只在磁場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒屏上出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)P，通過(guò)推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α(即：之間的夾角)．若可以忽略電子在陰極K處的初速度，則：

(1)電子在復(fù)合場(chǎng)中沿直線向右飛行的速度為多大？

(2)電子的比荷()為多大？

(3)利用上述已知條件，你還能再求出一個(gè)其他的量嗎？若能，請(qǐng)指出這個(gè)量的名稱．

要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，使它在半徑為r₂的預(yù)定軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為此先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r₁的近地暫行軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．如圖所示，在A點(diǎn)，使衛(wèi)星速度增加，從而使衛(wèi)星進(jìn)入一個(gè)橢圓的轉(zhuǎn)移軌道上，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)轉(zhuǎn)移軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)，再次改變衛(wèi)星速度，使它進(jìn)入預(yù)定軌道運(yùn)行，試求衛(wèi)星從A點(diǎn)到B點(diǎn)所需的時(shí)間．已知地球表面的重力加速度大小為g，地球的半徑為R．

質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示．g取10 m/s²，求：

(1)物體與水平面間的運(yùn)動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)水平推力F的大小；

(3)0～10 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大�。�

如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；

(2)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；

(3)流經(jīng)電流表電流的最大值I_m．

如圖所示，兩條平行的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成α＝53°角，導(dǎo)軌間距離L＝0.8 m．其上端接一電源和一固定電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V，其內(nèi)阻及導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)．固定電阻R＝4.5 Ω．導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且水平，其質(zhì)量m＝3×10－2 kg，電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．(g＝10 m/s²　sin53°＝0.8　cos53°＝0.6)

(1)將ab棒由靜止釋放，最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的速度，求此時(shí)電路中的電流；

(2)求ab穩(wěn)定時(shí)的速度；

(3)求ab棒以穩(wěn)定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率P_Q及ab棒重力的功率P_G．從計(jì)算結(jié)果看兩者大小關(guān)系是怎樣的？請(qǐng)解釋為什么有這樣的關(guān)系？

法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究．實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖可用題圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對(duì)、豎直地全部浸在河水中，間距為d．水流速度處處相同，大小為v，方向水平．金屬板與水流方向平行．地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量為B，水的電阻為p，水面上方有一阻值為R的電阻通過(guò)絕緣導(dǎo)線和電鍵K連接到兩金屬板上．忽略邊緣效應(yīng)，求：

(1)該發(fā)電裝置的電動(dòng)勢(shì)；

(2)通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度；

(3)電阻R消耗的電功率

一座小型水電站發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW，輸出電壓為500 V．輸電線的電阻為10 Ω，允許功率損耗為輸出功率的4％，用電單位需要220 V電壓．求：所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？

如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E₀＝15 V，內(nèi)阻r₀＝1 Ω，電阻R₁＝30 Ω，R₂＝60 Ω．間距d＝0.2 m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．閉合開(kāi)關(guān)S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球以初速度v＝0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R_x，忽略空氣對(duì)小球的作用，取g＝10 m/s²．

(1)當(dāng)R_x＝29 Ω時(shí)，電阻R₂消耗的電功率是多大？

(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為60°，則R_x是多少？

質(zhì)譜儀可測(cè)定同位素的組成．現(xiàn)有一束一價(jià)的鉀39和鉀41離子經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿著與磁場(chǎng)和邊界均垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．測(cè)試時(shí)規(guī)定加速電壓大小為U₀，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加速電壓有較小的波動(dòng)，可能偏大或偏小△U．為使鉀39和鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊，△U不得超過(guò)多少？(不計(jì)離子的重力)