题目内容
【题目】一实验小组想要探究电磁刹车的效果。在遥控小车底面安装宽为L、长为2.5L的N匝矩形线框，线框电阻为R，面积可认为与小车底面相同，其平面与水平地面平行，小车总质量为m。其俯视图如图甲所示，水平地面上的有界匀强磁场如图乙所示，小车在磁场外行驶的功率保持P不变，且在进入磁场前已达到最大速度，当车头刚要进入磁场时立即撤去牵引力，完全进入磁场时速度恰好为零。已知有界磁场PQ和MN间的距离为2.5L，磁感应强度大小为B。方向竖直向上，在行驶过程中小车受到地面阻力为f。求：
（1）小车车头刚进入磁场时，线框的感应电动势E；
（2）电磁刹车过程中线框产生的焦耳热Q；
（3）若只改变小车功率，使小车穿出磁场边界MN时的速度恰好为零，假设小车两次与磁场作用时间相同，求小车的功率P′。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
(1)设小车刚进入磁场时的速度为v0，此时小车的牵引力等于阻力，根据功率与速度关系可得：
产生的感应电动势为：E＝NBLv0
解得：
(2)根据能量守恒定律：f·2.5L＋Q＝
mv02，
联立可得：
Q＝mv02－2.5fL＝
－2.5fL
(3)当功率为P时，设小车进入磁场时间为t，由动量定理可得：ft＋NBILt＝mv0，
而
以小车刚要进入磁场到恰好穿出磁场为研究过程，由动量定理可得： ft＋NBI′Lt＝mv0′
而
解得:
所以:
根据功率速度关系可得：
一本好题口算题卡系列答案
【题目】钱华同学的爸爸是个电气工程师，钱华经常看到爸爸在用多用电表进行一些测量。在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极。
(1)钱华同学做了如下两步具体的操作：第一，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的×1档，经过______之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管发出了耀眼的白光，如图甲所示；然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的负极是________（填写“长管脚”或者“短管脚”）所连接的一极。
(2) 钱华同学的好奇心一下子就被激发起来了。他琢磨了一下，然后又依次用电阻挡的×1档，×10档，×100档，×1k档分别进行了二极管导通状态的准确的测量，他发现二极管发光的亮度越来越______（填写“大”或者“小”），请帮助他分析一下具体的原因:________________。
(3)钱华同学的兴趣越来越浓厚，他思考这个发光二极管是否象普通电阻一样，两端电压与通过的电流成正比呢？他求助物理实验室老师探究该二极管的伏安特性，测绘它的伏安特性曲线，通过实验，测得发光二极管两端电压U和通过它的电流I的数据如下表：
U/V | 0 | 1.50 | 1.80 | 1.90 | 2.00 | 2.08 | 2.19 | 2.33 |
I/mA | 0 | 0 | 0.01 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.09 | 0.20 |
U/V | 2.43 | 2.51 | 2.56 | 2.62 | 2.70 | 2.82 | 2.87 | |
I/mA | 0.50 | 0.80 | 1.00 | 3.00 | 5.00 | 9.00 | 11.01 |
①请在下图乙中以笔画线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整_______。
②请你根据少年科学家们实验时收集到的数据，在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管)的伏安特性曲线(IU图线)______。
