题目内容
【题目】如图所示,用铝板制成U形框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中,使整体在匀强磁场中沿垂直磁场方向向左以速度v匀速运动,悬线拉力为FT,则( )
A. 悬线竖直,FT=mg
B. 悬线竖直,FT>mg
C. 悬线竖直,FT<mg
D. 无法确定FT的大小和方向
【答案】A
【解析】设两板间的距离为L,由于向左运动的过程中竖直板切割磁感线,产生动生电动势,由右手定则判断下板电势高于上板,动生电动势大小E=BLv,即带电小球处于电势差为BLv的电场中,所受电场力F电=qE电=q=q=qvB.
设小球带正电,则所受电场力方向向上.
同时小球所受洛伦兹力F洛=qvB,方向由左手定则判断竖直向下,即F电=F洛,所以FT=mg.同理分析可知当小球带负电时,FT=mg.故无论小球带什么电,FT=mg.选项A正确.
【题目】在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中。
(1)某同学先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长为L0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用钩码挂在弹簧下端,测出弹簧的长度为L,把L–L0作为弹簧的伸长量x1,改变钩码个数重复操作.由于弹簧自身重力的影响,最后作出的F–x图象,可能是下图中的___________。
A.
B.
C.
D.
(2)另一同学使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是___________。
A.a的原长比b的长 |
B.a的劲度系数比b的大 |
C.a的劲度系数比b的小 |
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 |
(3)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出。作出m–l的关系图线_________。弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)。