题目内容
【题目】如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,边长为1m,在1位置以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时,此时线框中感应电动势为1V,在t=3s时线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中线框的v—t图象如图(b)所示,那么( )
A.t=0时,线框右侧边两端M、N间的电压为0.25V
B.恒力F的大小为0.5N
C.线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为2m/s
D.线框从位置1到位置3过程中产生焦耳热为6J
【答案】BCD
【解析】
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为外电压,总的感应电动势为:
E=Bav0
外电压
故A错误;
B.在t=1-3s内,线框做匀加速运动,没有感应电流,线框不受安培力,则有 F=ma,由速度-时间图象的斜率表示加速度,求得
则得
F=ma=0.5N.
故B正确。
C.由b图象看出,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场时与线框进入时速度相同,则线框出磁场与进磁场运动情况完全相同,则知线框完全离开磁场的瞬间位置3速度与t=2s时刻的速度相等,即为2m/s。故C正确。
D.线圈进入磁场和出离磁场时产生的焦耳热相同,则由能量关系:
选项D正确。
故选BCD。
【题目】用单摆测定重力加速度的实验装置如下图所示。
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用__________(选填选项前的字母)。
A.长度为1 m左右的细线
B.长度为30 cm左右的细线
C.直径为1.8 cm的塑料球
D.直径为1.8 cm的铁球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=_______(用L、n、t表示)。
(3)下表是某同学记录的乙组实验数据,并做了部分计算处理。
组次 | 1 | 2 | 3 |
摆长L/cm | 80.00 | 90.00 | 100.00 |
50次全振动所用的时间t/s | 90.0 | 95.5 | 100.5 |
振动周期T/s | 1.80 | 1.91 | |
重力加速度g/(ms-2) | 9.74 | 9.73 |
请计算出第3组实验中的T=________s,g=___________。
(4)用多组实验数据做出图像,也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的图线的示意图如下图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是_________(选填选项前的字母)。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b
(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如下图所示,由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中,当O、A间细线的长度分别为和时,测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度g=__________(用、、、表示)。