题目内容
【题目】如图甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨间距d=0.5m,导轨右端连接一阻 值为4Ω的小灯泡L,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场。磁感应强度B随时间 t变化如图乙所示,CF长为2m。在t=0时,金属棒ab从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动,t =4s时进入磁场,并恰好以v=1m/s的速度在磁场中匀速运动到EF位置。已知ab金属棒电阻为1Ω。下列分析的正确的是
A. 0 -4s内小灯泡的功率为0.04W B. 恒力F的大小为0. 2N
C. 金属棒的质量为0. 8kg D. 金属棒进入磁场后小灯泡的功率为0. 06W
【答案】ABC
【解析】金属棒未进入磁场,电路总电阻为:R总=RL+Rab=5Ω
回路中感应电动势为:
灯泡中的电流强度为:
小灯泡的功率为PL=I2RL=0.04W,选项A正确;
因金属棒在磁场中匀速运动,则F=BI′d
又:I′=
代入数据解得:F=0.2N,选项B正确;
金属棒未进入磁场的加速度为:
金属棒的质量: ,选项C正确;
金属棒进入磁场后小灯泡的功率为,选项D错误;故选ABC.
【题目】某课外活动小组用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验.图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮C的足够长的木板上,物块P的质量为m2,D为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出对应的弹簧测力计示数F,不计绳子与滑轮间的摩擦.
(1)下列有关实验的操作步骤和实验方法的说法中正确的是________.
A.长木板和A、C间的绳子都必须保持水平
B.电火花计时器应用工作电压为4~6 V的低压交流电源,实验时应先接通电源后释放小车
C.长木板的左端应适当垫高,以平衡摩擦力
D.实验中P的质量m2不必远小于小车A的质量m1,拉力直接由弹簧测力计测得,且始终为m2g
(2)按照正确的方法调整好实验装置后,某同学改变P的质量做了五次实验,并读出对应的弹簧测力计示数F和每次实验中打出的纸带上第1个点到第10个点的距离L,记录在下表中.已知电火花计时器所接交流电源的频率为f.
L/m | 0.051 | 0.099 | 0.149 | 0.201 | 0.250 |
F/N | 1.01 | 1.99 | 2.98 | 4.01 | 5.00 |
根据该同学的实验,请在图乙中作出L随F变化的图象_______,如果L-F图线是一条________,则说明小车的加速度与小车受到的合外力成正比,图线的斜率的表达式k=________.