题目内容

【题目】如图所示,相距为L的两条足够长的平行金属导轨,与水平面的夹角为θ,导轨上固定有质量均为m,电阻均为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙,下方光滑,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B.将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF保持静止,MN下滑速度最大时,EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力,下列叙述正确的是

A. 导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsinθ

B. 导体棒MN的最大速度为

C. 导体棒MN受到的最大安培力为mgsinθ

D. 导体棒MN所受重力的最大功率为

【答案】BC

【解析】对导体棒MN分析,下滑过程中受到沿斜面向下的重力的分力和沿斜面向上的安培力,当其下滑速度最大,感应电流最大,所受的安培力也最大,此由平衡条件得知:最大安培力为,解得 BC正确;当MN下滑速度最大时,EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力,两棒所受的安培力大小相等,方向相反,则对EF,则得最大静摩擦力为A错误;导体棒MN所受重力的最大功率为D错误

练习册系列答案
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【题目】如图所示,两个边长为2L的正方形PQMNHGKJ区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B1B2,两磁场区域中间夹有两个宽度为L、方向水平且相反、场强大小均为E的匀强电场,两电场区域分界线经过PNGK的中点.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)G点由静止释放,经上方电场加速后通过磁场回旋,又经历下方电场沿NK二次加速后恰好回到G点,则下列说法正确的是(  )

A. B2=2B1

B. 带电粒子第二次进入右边磁场后一定从MN边离开

C. 第一次完整回旋过程经历的时间为

D. 要实现两次以上的回旋过程,可以同时增大两磁场的磁感应强度

【答案】BCD

【解析】带电粒子在电场中第一次加速有,在右边磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,有 解得 带电粒子在电场中第二次加速有 带电粒子在左边磁场中做圆周运动回到G点,有,解得 ,故有 ,选项A错误;由带电粒子在电场中第三次加速有得, 则粒子第二次在右边磁场中做圆周运动的半径为,故带电粒子一定从MN边射出磁场,选项B正确;把带电粒子在电场中两次加速的过程等效成一次连续的加速过程,则在电场中加速的时间为,在右边磁场中运动的时间为,在左边磁场中运动的时间为,故第一次完整的回旋时间为,选项C正确;因为磁感应强度B越大,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径越小,故可以同时增大两边磁场的磁感应强度,选项D正确.

型】选题
束】
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【题目】为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t.改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次,计算后得到下表中的5组数据.

(1)请根据表中数据在坐标纸上画出aF图象

(2)分析aF图象,可求出滑块质量m________kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ________(重力加速度g=10 m/s2)

【题目】有电阻的导电圆盘半径为R,其边缘用电阻不计的导电材料包裹,可绕固定点O在水平面内转动,其轴心O和边缘处电刷A均不会在转动时产生阻力,空气阻力也忽略不计。用导线将电动势为的电源、导电圆盘、电阻和开关连接成闭合回路,如图甲所示在圆盘所在区域内充满竖直向下的匀强磁场,如图乙所示只在AO之间的一块圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场,两图中磁场的磁感应强度大小均为B,且磁场区域固定。如果将开关S闭合,圆盘将会转动起来。

1)在图甲中,将开关S闭合足够长时间后,圆盘转速达到稳定。

a.从上往下看,圆盘的转动方向是顺时针还是逆时针

b.求稳定时圆盘转动的角速度的大小。

2)在图乙中,进行了两次操作:第一次,当圆盘加速到时将开关断开,圆盘逐渐减速停下;第二次,当圆盘加速到时将开关断开,圆盘逐渐减速停下。已知从理论上可以证明:在圆盘减速过程中任意一个极短的时间内,角速度的变化量F是该时刻圆盘在磁场区域受到的安培力的大小,k为常量。求两次操作中从开始减速到停下的过程中圆盘转过的角度之比

3)由于图甲中的磁场范围比图乙中的大,所以刚闭合开关瞬时,图甲中圆盘比图乙中圆盘加速得快。有人认为:断开开关后,图甲中圆盘也将比图乙中圆盘减速得快。请分析说明这样的想法是否正确。

【题目】某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻实验原理如图甲所示其中虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表为标准电压表E为待测电池组,S为开关R为滑动变阻器R0是阻值为4.0 Ω的定值电阻

(1)已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100 μA、内阻rg=2.0 kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1

(2)根据图甲用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路______

(3)某次实验的数据如下表所示:

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

电压表

读数U/V

5.26

5.16

5.04

4.94

4.83

4.71

4.59

4.46

改装表

读数I/mA

20

40

60

80

100

120

140

160

该小组借鉴研究匀变速直线运动实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=______Ω(保留两位小数);为减小偶然误差逐差法在数据处理方面体现出的主要优点_____________________________________________________________

(4)该小组在前面实验的基础上为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同但内阻的测量值总是偏大若测量过程无误则内阻测量值总是偏大的原因是________。(填选项前的字母)

A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小

C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大

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