题目内容
【题目】如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨间距为l,与水平面成角,导轨上端接一阻值为R的电阻。距离导轨上端为l的分界线MN将导轨所在平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域,两区域中均存在垂直导轨平面的磁场,区域Ⅰ为匀强磁场,其磁感应强度为B0;区域Ⅱ中的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。将长为l、电阻也为R的导体棒放在MN下侧导轨上,0~t0时间内,棒静止;之后棒向下滑动,当滑下的距离为x时,棒开始做匀速运动。导轨电阻不计,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.导体棒的质量m=
B.导体棒匀速滑动时的速度
C.匀速运动时R两端的电压为
D.自t=0至棒开始匀速运动时,通过棒的电荷量
【答案】AD
【解析】
A.0~t0时间内,棒静止,由平衡可知
由法拉第电磁感应定律有
根据欧姆定律得
联立解得
故A正确;
B.棒匀速运动时有
其中
联立得
故B错误;
C.匀速运动时R两端的电压为
故C错误;
D.0~t0时间内,电荷量为
滑下的距离为x过程
则总过程电荷为
故D正确。
故选AD。
【题目】某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,他设计了如图甲所示的电路,其中ab是阻值为10Ω的均匀直电阻丝,长100cm,该同学进行了如下操作:
①将电阻丝固定在木板上,a、b两端连在接线柱上;
②将刻度尺平行ab固定在木板上,刻度尺的0、100.00cm刻度线分别与a、b对齐;
③在电阻丝上夹上一个带有接线柱P的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度;
④连接电路,金属夹在电阻丝上某位置时,闭合开关,将电流表的示数I及对应的金属夹所夹的位置刻度x记录在表格中;
⑤重复步骤④,记录每一次电流表的示数和对应的金属夹所夹位置刻度,如下表所示;
⑥在坐标纸上建立坐标系,将表格中数据在坐标系中描点如图乙所示。
请回答下列问题:
x(cm) | 10.00 | 20.00 | 40.00 | 60.00 | 80.00 |
I(A) | 0.48 | 0.34 | 0.22 | 0.16 | 0.13 |
2.08 | 2.94 | 4.55 | 6.25 | 7.92 |
(1)干电池的电动势为__________V,内阻为___________Ω;
(2)实验中,用了4条长各为30cm的铜导线连接仪器,为进一步探究导线电阻对电池内阻测量结果的影响,该同学用螺旋测微器测量了导线直径d,示数如图丙所示,d=________mm;查询资料知铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,通过近似计算,求出导线的总电阻,并说明可以不考虑导线电阻的理由________。