题目内容
【题目】如图所示,abcd为一矩形金属线框,总质量为m,其中ab=cd=L,ab边的电阻为R,cd边的电阻为,其它部分的电阻不计,整个装置用两根劲度系数均为k的绝缘轻弹簧悬挂起来。下方存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。初始时刻,使两弹簧处于自然长度,现给线框一竖直向下的初速度v0,当cd边第一次速度为0时,两根弹簧的弹力均为mg,整个下降过程中cd边始终未离开磁场,ab边未进入磁场。已知重力加速度大小为g,劲度系数为k的弹簧当形变量为x时具有的弹性势能。在整个下降过程中,求:
(1)通过ab边的电荷量;
(2)ab边上产生的热量.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)当cd边第一次速度为0时,两根弹簧的弹力均为mg,此时弹簧伸长量
此过程中
联立解得:
即通过ab边的电荷量
(2)由能量关系
其中
解得
则ab边上产生的热量
【题目】某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示,在A端向右拉动木板,等弹簧秤读数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如下表所示:
G/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 |
F/N | 0.62 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间距离S。完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定的坐标纸(见答题卡)上作出F-G图线_______。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数__________(保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小__________(用h、s、和重力加速度g表示)