摘要:7.两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L.足够长.在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd.它们的质量分别为2m.m.电阻阻值均为R(金属导轨及导线的电阻均可忽略不计).整个装置处在磁感应强度大小为B.方向竖直向下的匀强磁场中. (1)现把金属棒ab锁定在导轨的左端.如图甲.对cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F.使金属棒cd向右沿导轨运动.当金属棒cd的运动状态稳定时.金属棒cd的运动速度是多大? (2)若对金属棒ab解除锁定.如图乙.使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0.当它们的运动状态达到稳定的过程中.流过金属棒ab的电量是多少?整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大? 答案:⑴当cd棒稳定时.恒力F和安培力大小相等.方向相反.以速度v匀速度运动.有: F=BIL 又 联立得: ⑵ab棒在安培力作用下加速运动.而cd在安培力作用下减速运动.当它们的速度相同.达到稳定状态时.回路中的电流消失.ab.cd棒开始匀速运动. 设这一过程经历的时间为t.最终ab.cd的速度为v′.通过ab棒的电量为Q. 则对于ab棒由动量守恒:BILt=2mv′ 即:BLQ=2 mv′ 同理.对于cd棒:-BILt=mv′-mv0 即: BLQ=m(v0-v′)得: 设整个过程中ab和cd的相对位移为S.由法拉第电磁感应定律得: 流过ab的电量: 得:

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2004年11月21日8时22分左右,东航云南公司一架CRJ200型飞机由包头机场起飞后,在距机场不远的南海公园湖内坠毁.机上47名乘客、6名机组人员全部罹难,同时遇难的还有一名地面公园工作人员,截至17时10分左右,此次事故中54名遇难人员遗体已全部找到.目前,失事飞机的黑匣子正在寻找.试回答下列关于黑匣子的问题.

(1)在寻找黑匣子的过程中,测量船在其上方湖面向湖底发射波速为1 450 m/s的超声波,并测得各超声波从发射到返回湖面经历了0.2 s,则黑匣子所在湖域的深度约为_______m.

图1

         

  图2                                              图3

(2)出水后,技术人员要对黑匣子中的电路的导通情况进行检测,图1是黑匣子某部分电路图,图中R1标有“5 V2.5 W”字样,滑动变阻器R2标有“5 Ω1 A”字样,电流表量程采用0—0.6 A,电压表量程采用0—3 V.

①若该电路各元件均完好,为了检测过程中的任何时候确保电路各部分安全,在a、b间所加电源电压的最大值应为__________V;

②如果测定时电压表示数U如图2所示,则U=__________V.

(3)另一部分电路装在一个小盒子里,盒子内部是由三个电阻连接而成,并且盒外的三根引出线相连接,如图3所示.当把两根引出线cd接3 V恒压源时,测得其余任意两根引出线之间的电压均为1.5 V,且流过此电压源的电流为0.15 A;当将3 V恒压源接ce或de时,测得其余任意两根引出线之间的电压仍均为1.5 V,流过电压源的电流也为0.15 A.画出小盒子内部的电路结构,并标明每个电阻的阻值.

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