题目内容
【题目】如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入,经过炮弹,再从另一导轨流回电源,炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L,炮弹的质量m,炮弹在导轨间的电阻为R,若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.a为电源负极
B.电磁炮受到的安培力大小为
C.可控电源的电动势是
D.这一过程中系统消耗的总能量是
【答案】AD
【解析】
A.若电源a、b分别为负极、正极,根据左手定则可知,受到的安培力向右,则导体滑块可在磁场中向右加速;故A正确;
B.因安培力F=BIL,根据动能定理
所以
选项B错误;
C.由匀加速运动公式
由安培力公式和牛顿第二定律,有
F=BIL=ma
根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律
联立以上三式解得
选项C错误;
D.因这一过程中的时间为
所以系统产生的内能为
Q=I2(R+r)t
联立解得
炮弹的动能为
由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为
所以D正确。
故选AD。
【题目】一个小灯泡的额定电压为额定电流约为,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。
A.电源:电动势为,内阻不计;
B.电压表V1:量程为,内阻约为;
C.电压表V2:量程为,内阻约为;
D.电流表A1:量程为,内阻约为;
E.电流表A2:量程为,内阻约为;
F.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为;
G.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为;
H.滑动变阻器:最大阻值为,额定电流为;
开关,导线若干。
实验得到如下数据(和分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):
0.00 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 | |
0.00 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
(1)实验中电压表应选用__________;电流表应选用__________;滑动变阻器应选用__________。(请填写器材前对应的字母)
(2)请你不要改动已连接导线,补全图甲所示实物电路图_________。闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处在最__________(选填“左”或“右”)端。
(3)在如图乙所示坐标系中画出小灯泡的曲线________。