题目内容
【题目】在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框abcd,被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动。bc边右侧有一直角三角形匀强磁场区域efg,直角边ef等于l,边ge小于l,ef边平行ab边,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,若图示位置为时刻,设逆时针方向为电流的正方向,水平向右的拉力为正,则感应电流和图象正确的是时间单位为,A,B,C图象为线段,D为抛物线)( )
A.B.
C.D.
【答案】BD
【解析】
AB.bc边的位置坐标x在0-l的过程,根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a→b→c→d→a,为正值。
线框bc边有效切线长度为L=l-vt,感应电动势为
E=BLv=B(l-vt)v
均匀减小,感应电流,即知感应电流均匀减小。
同理,x在l-2l过程,根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a,为负值,感应电流均匀减小。故A错误,B正确。
CD.在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,因此拉力F等于安培力,而安培力的表达式,而L=l-vt,则有:
可知F非线性减小。故C错误,D正确;
故选BD。
【题目】如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的实验装置,他们的主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③固定光电门B的位置不变,改变光电门A的高度,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出vt图象.
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门B时的速度为vB,当地的重力加速度为g,则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为________.(用vB、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数 | h/cm | t/s | v/(m/s) |
1 | 10.0 | 0.028 | 3.57 |
2 | 20.0 | 0.059 | 3.39 |
3 | 30.0 | 0.092 | 3.26 |
4 | 40.0 | 0.131 | 3.05 |
5 | 50.0 | 0.176 | 2.84 |
6 | 60.0 | 0.235 | 2.55 |
请在坐标纸上画出vt图象______.
(3)根据vt图象,可以求得当地重力加速度g=______m/s2,试管夹到光电门B的距离约为________cm.(结果均保留三位有效数字