题目内容

如图1所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻可忽略.初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.求：
（1）初始时刻导体棒受到的安培力；
（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为EP，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少；
（3）导体棒做往复运动，最终将静止于何处；从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少.


（1）初始时刻棒中感应电动势E=BLv0①
棒中感应电流 I=E/R②
作用于棒上的安培力 F=BIL③
联立①②③,得F=，安培力方向水平向左.
（2）由功能原理得
安培力做功W1=EP-mv02/2，电阻R上产生的焦耳热为Q1=mv02/2-EP
（3）由能量转化及平衡条件，可判断棒最终静止于初始位置，所产生的焦耳热为Q=mv02/2.
【试题分析】
练习册系列答案
相关题目
某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一块合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．

①木板的加速度可以用d、t表示为a=
2d
t2
2d
t2
．
②（单选题）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．如图2所示图象能表示该同学实验结果的是

③（多选题）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是

A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出摩擦力的大小
D．可以获得更大的加速度以提高实验精度．
为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在凹槽轨道一端，并将轨道固定在水平边缘上，如图1所示，用钢球先将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面．请回答以下问题：
（1）有一同学在实验前用五十分度的游标卡尺测量钢球的直径，如图2所示，此钢球的直径为
1.750
1.750
cm．
（2）为完成实验要求，你认为需要哪些器材？
刻度尺，天平，复写纸，白纸，重垂线．
刻度尺，天平，复写纸，白纸，重垂线．

（3）需要测定的物理量是
平抛的高度h，水平分位移s，钢球的质量m．
平抛的高度h，水平分位移s，钢球的质量m．

（4）计算弹簧最短时弹性势能的表达式为EP=
mgs2
4h
mgs2
4h
．
如图1所示，某同学将一端固定有滑轮的长木板水平放置在桌沿上，利用钩码通过细线水平拉木块，让木块从静止开始运动．利用打点计时器在纸带上记录下的木块运动情况如图2所示，其中O点为纸带上记录的第一点，A、B、C是该同学在纸带上所取的计数点，图2所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离．已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz．（以下的计算结果均要求保留两位有效数字）
精英家教网
（1）打点计时器打下B点时木块的速度为vB=
 
m/s；木块移动的加速度a=
 
m/s2．
（2）接着，该同学利用天平分别测出钩码的质量m=0.10kg和木块的质量M=0.40kg，根据给出的与已经算出的数据，该同学计算出木块与木板间的动摩擦因数μ．请写出最后的结果（忽略滑轮的阻力，取g=10m/s2）．μ=
 
．
在暗室中用如图1所示装置做“测定重力加速度”的实验实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：
精英家教网
①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴的落下．
②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．
④采集数据进行处理．
（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：
 
．
（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图2，根据数据测得当地重力加速度g=
 
m/s2；第8个水滴此时的速度v8=
 
m/s（结果都保留三位有效数字）．
（3）该实验存在的系统误差可能有（答出一条即可）：
 
．
（1）①某同学分别用钢珠球、水滴自由下落时的频闪法测当地的重力加速度g．当他用20等分刻度的游标卡尺测所用钢珠球的直径，如图1所示，则该钢珠球的直径是
 
cm．
②用水滴自由下落时的频闪法做实验时，实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根带荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：
a．在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，让水滴以一定的频率一滴滴落下．
b．用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．（此
时，频闪仪频率等于水滴滴落的频率）
c．用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．
d．采集数据进行处理．
实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图3所示，根据图中数据，第8个水滴在此时刻的速度v8=
 
m/s，当地的重力加速度g=
 
m/s2；（以上两空计算结果均保留三位有效数字）．该实验存在误差的原因可能是（写出一条即可）：
 
．

（2）用伏安法测量金属丝的电阻，现提供如下图（甲）所示的实验器材电源电动势E=4V．实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始．
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻．用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位
的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的
 
档位（选填“×100”或“×1”），然后进行
 
，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图
（乙）所示，则此段电阻丝的电阻为
 
Ω．
②请在笔画线代替导线，在（甲）图中进行连线．
③某次实验测量时，选用合适的电表量程，表面刻度及指针如图（丙）所示，则电流表读数为
 
A，电压
表读数为
 
V，该金属丝的电阻值为
 
Ω．精英家教网

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网