题目内容

【题目】如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在水平匀强磁场中,棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内,金属棒受恒定大小的滑动摩擦力f,下列说法正确的是

A. 通过电阻R的电流方向水平向右,棒受到的安培力方向竖直向上

B. 通过电阻R的电流方向水平向左,棒受到的安培力方向竖直向下

C. 棒机械能增加量的大小等于棒克服重力所做的功

D. 棒机械能的增加量等于恒力F和滑动摩擦力f做的总功

【答案】C

【解析】

由右手定则可以判断,导体棒中的电流方向向左,所以通过电阻R的电流方向向右;再由左手定则可以判断出导体棒受到的安培力方向竖直向下,所以AB错误;由题意知导体棒做匀速运动,故动能不变,所以导体棒机械能的增加量也就是重力势能的增加量,等于棒克服重力所做的功,所以C正确;导体棒机械能的变化量对于除重力以外的力做的功,所以棒机械能的增加量等于恒力F、安培力和滑动摩擦力f做的总功,所以D错误。

练习册系列答案
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【题目】某同学用如图1所示装置通过两球碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使m1球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把m1球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让m1球仍从位置S由静止开始滚下,和m2球碰撞后,AB球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地处.

①请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置_______________

②对于实验的操作要求,下列说法正确的是_____

Am1球的质量一定大于m2球的质量,m1球的半径可以大于m2球的半径

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端可以不水平

D.将小球静止放在的轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平

E. 每次实验中,m1球必须从同一位置静止释放。

F. 本实验必需使用的器材有刻度尺、天平和秒表

在某次实验中,测量出两小球的质量分别为m1m2MP的长度是L1ON的长度是L2,则在实验误差允许范围内,本实验验证动量守恒定律的表达式为_________________,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

④如图2,将气垫导轨水平放置做验证动量守恒定律实验。碰撞时难免有能量损失,只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变,它才有可能是我们寻找的不变量。

如图3甲所示,用细线将两个滑块拉近,把弹簧压缩,然后烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。如图3乙所示,在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架,可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端贴胶布,可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥(图3丙),碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动,这样的碰撞中能量损失很大。

若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m,两遮光片的宽度都为d,光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。

状态

左侧光电门

右侧光电门

甲图

装置

碰前

碰后

T1

T2

乙图

装置

碰前

T3

碰后

T4

丙图

装置

碰前

T3

碰后

T6T6

a.根据实验数据,若采用乙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4。若采用丙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律,请你判断T4T6的关系应为T4________T6(选填“>”“<”“=”)。

b.利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小__________?如果可以,请根据实验中能够测出的物理量写出表达式__________

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