题目内容
【题目】如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F. 此时
A. 电阻R1消耗的热功率为Fv/3
B. 电阻R2消耗的热功率为Fv/6
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
D. 整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v
【答案】BCD
【解析】A、B、设ab长度为L,磁感应强度为B,电阻R1=R2=R.电路中感应电动势E=BLv,ab中感应电流为: ,ab所受安培力为: ①,电阻R1消耗的热功率为: ②,由①②得,电阻R1和R2阻值相等,它们消耗的电功率相等,则,故A错误、B正确.C、整个装置因摩擦而消耗的热功率为: Pf=fv=μmgcosαv=μmgvcosα,故C正确;D、整个装置消耗的机械功率为:P3=Fv+Pf=(F+μmgcosα)v,故D正确.故选BCD.
【题目】如图所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。图(甲)为实验装置简图,图中A为小车,B为打点计时器,C为装在砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带求得。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a/m·s 2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
(1)图(乙)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),根据图中的数据求出小车加速度大小为 m/s2;
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示。根据表中数据,在图坐标纸中作出F不变时a与1/m的图像;从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是 。
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(丙)所示,该图线不通过坐标原点,其主要原因是 。