题目内容
【题目】发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。求：
（1）图1、2中棒ab受到的安培力F1、F2；
（2）在t时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；
（3）请简述图1中，做功与能量变化的情况。
【答案】（1）
方向水平向左；
方向水平向右（2）
（3）见解析
【解析】
（1）图1中，电路中的电流
棒ab受到的安培力
=
方向水平向左
图2中，棒ab受到的安培力
方向水平向右
（2）在t时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab克服安培力做的功
在t时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab做的功
（3）图1中，棒ab受到水平向右的外力作用，外力对棒做正功，使导体棒的动能增加； 棒ab切割磁感线，产生安培力，安培力对导体棒做负功，使导体棒的动能减少转化成电路的电能；电流通过导体棒和电阻r，电流做功，将电能转化成电阻的热能。
【题目】在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：
A．在白纸上按比例作出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F； |
B．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮筋拉至同样长度； |
C．记下两个弹簧测力计F1和F2的读数，并且记录它们的方向； |
D．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如图所示； |
E．记下弹簧测力计的读数F′和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相近；
F．用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录；
G．改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，并得出结论．
（1）上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是 （填选项前的字母）；正确的操作应为 ．
（2）上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是 （填选项前的字母）；
（3）将以上实验步骤按正确顺序排列，应为 （填选项前的字母）．
【题目】在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用______（选填选项前的字母）。
A、长度为1 m左右的细线 B、长度为30 cm左右的细线
C、直径为1.8 cm的塑料球 D、直径为1.8 cm的铁球
（2）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。
组次 | 1 | 2 | 3 |
摆长L/cm | 80.00 | 90.00 | 100.00 |
50次全振动时间t/s | 90.0 | 95.5 | 100.5 |
振动周期T/s | 1.80 | 1.91 | |
重力加速度g/（ m·s-2） | 9.74 | 9.73 |
请计算出第3组实验中的T=_______s，g=_______m/s2。
（3）用多组实验数据做出T 2-L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T 2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是______（选填选项前的字母）。
A、出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B、出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C、图线c对应的g值小于图线b对应的g值
（4）某同学进行测量时，由于只有一把量程为30 cm的刻度尺，于是他在距悬挂点O点小于30cm的A处做了一个标记，保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g =______（用l1、l2、T1、T2表示）。
