题目内容

【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量验证机械能守恒定律

⑴下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行或者操作不当的步骤是_______.(将其选项对应的字母填在横线处)

⑵已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度g=9.80m/s2.测得所用重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点,如图所示.经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm.根据以上数据,计算出打B点时重物的瞬时速度vB_____m/s;重物由O点运动到B点,重力势能减少了_______J,动能增加了_______J(保留3位有效数字).并可得出的结论是____________________________

【答案】 (1)BCD (2)4.00 m/s 8.43J 8.40J 在实验误差范围内,重锤自由下落机械能守恒

练习册系列答案
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【题目】如图所示,面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻,电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。求:

(1)线圈中感应电动势的表达式;

(2)由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势;

(3)当原、副线圈匝数比为2:1时,求电阻R上消耗的功率。

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【答案】(1) (2) (3)

【解析】 (1)感应电动势的最大值Em=nBSω=100××0.02×100V=100V,

线圈中感应电动势的表达式为e=100cos100tV。

(2)线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势

(3)电压表示数为电压的有效值,则

电阻R两端的电压

则电阻R上消耗的功率

点睛:解题时要掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,掌握感应电动势最大值的求法,理解有效值与最大值的关系.

型】解答
束】
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【题目】如图所示,一根足够长的粗金属棒MN固定放置,它的M端连一个定值电阻R,定值电阻的另一端连接在金属轴O上,另外一根长为l的金属棒ab,a端与轴O相连,b端与MN棒上的一点接触,此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周,角速度大小为ω,转动过程中与MN棒接触良好,两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。

(1)求出电阻R中有电流存在的时间;

(2)求出这段时间内流过电阻R的总电量;

(3)写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。

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