题目内容
【题目】如图所示,MN、PQ是足够长的光滑平行导轨,其间距为L,且MP⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.MP接有电阻R.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0.将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻也为R,其余电阻均不计.现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒,使金属棒从静止开始沿导轨向上运动,金属棒运动过程中始终与MP平行.当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd 到MP的距离为s.已知重力加速度为g,求:
(1)金属棒达到的稳定速度;
(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中,电阻R上产生的热量;
【答案】(1) (2)
【解析】(1)当金属棒稳定运动时做匀速运动,则有 F=mgsinθ+F安
又安培力
解得:
(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程,
由动能定理得:
解得:
则根据功能关系得:回路中产生的总热量为
故电阻R上产生的热量为
则得
【题目】(1)在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O,A,B,C,D,E,F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图1所示.打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和记数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中.
线段 | OA | OB | OC | OD | OE | OF |
数据/cm | 0.54 | 1.53 | 2.92 | 4.76 | 7.00 | 9.40 |
①由以上数据可计算出打点计时器在打A,B,C,D,E各点时物体的速度,如下表所示.
各点速度 | vA | vB | vC | vD | vE |
数据/(×10﹣2m/s) | 7.70 | 12.0 | 16.2 | 20.4 |
表中E点的速度应该为_____m/s.
②试根据表格中数据和你求得的E点速度在图2所给的坐标中,作出v﹣t图象,从图象中求得物体的加速度a=___m/s2(取两位有效数字)
③若电源频率低于50赫兹时,仍按相邻两个计数点时间间隔不变,则测出小车的加速度(选填“偏大”、“不变”或“偏小”).