题目内容
【题目】如图所示,固定放置在同一水平面上的两根平行长直金属导轨的间距为d,导轨右端接有阻值为R的电阻,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一根质量为m的导体杆ab垂直于导轨放置,且与导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左且垂直于杆的恒力F的作用下由静止开始沿导轨运动的距离为l时,速度恰好达到最大,已知在运动过程中杆始终与导轨保持垂直.设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.在此过程中()
A. 杆的最大速度为
B. 通过电阻R的电荷量为
C. 恒力F做的功与摩擦力做的功的代数和等于杆的动能的变化量
D. 恒力F做的功与安培力做的功的代数和大于杆的动能的变化量
【答案】BD
【解析】
A. 选项中,当杆达到最大速度v时,其受力情况如图所示,在水平方向受拉力F、安培力、滑动摩擦力,三个力的合力为零:,解得,故A错误;
B.选项中,平均电动势为,平均电流为,通过的电量,而,则,故B正确;
C选项中,由动能定理得WF-Wf-W安=ΔEk,故C错误;
D选项中,由前式可得WF-W安=ΔEk+Wf>ΔEk,故D正确;
本题正确选项为BD.
【题目】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关,理论与实验都证明,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量
(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应为
A.N | B.m | C.N/m | D. |
(2)某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示,由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k="______________" N/m
(3)若橡皮条的原长为10.0cm,面积为1.0,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_________(只填数字,单位取(1)中正确单位,结果保留两位有效数字)