题目内容

【题目】如图甲所示,电阻不计且间距L1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R的电阻,虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场.现将质量m0.1kg、电阻不计的金属杆abOO上方某处由静止释放,金属杆ab在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平,已知金属杆ab进入磁场时的速度v01m/s,下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示,g10m/s2,则(  )

A. 匀强磁场的磁感应强度为2T

B. 金属杆ab下落0.3m时的速度为1m/s

C. 金属杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.2J

D. 金属杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.25C

【答案】ABD

【解析】A、进入磁场后,根据右手定则判断可知金属杆ab中电流的方向由ab.由乙图知,刚进入磁场时,金属杆的加速度大小: ,方向竖直向上,由牛顿第二定律得:

设杆刚进入磁场时的速度为v0,则有 : ,且

代入数据,解得: ,A正确;

B、通过a﹣h图象知: ,表明金属杆受到的重力与安培力平衡有: ,联立得: ,B正确;

C、从开始到下落的过程中,由能的转化和守恒定律有:

代入数值有: ,C错误;

D、金属杆自由下落的高度 : ab下落0.3m的过程中,通过R的电荷量: ,D正确;

故选ABD。

练习册系列答案
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【题目】如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置:

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持 ,用钩码所受的重力作为 。用DIS测出小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a—F关系图线(如图所示)

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是

②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是

A. 小车与轨道之间存在摩擦

B. 导轨保持了水平状态

C. 所挂钩码的总质量太大

D. 所用小车的质量太大

(3)某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图:长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d, 用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s, 以及A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;

③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;

④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力Ff和斜面倾角的余弦值cos α;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,作出Ff—cosα关系曲线.

用以上测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g);

①斜面倾角的余弦cosα=

②滑块通过光电门时的速度v=

③滑块运动时的加速度a=

④滑块运动时所受到的摩擦阻力Ff=

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