题目内容
【题目】如图,两平行金属导轨间距为L,导轨间有效电阻为R的导体棒在外力作用下以速度v0 做匀速运动,中间区域的磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直纸面向外,小灯泡的电阻为2R,滑动变阻器的总阻值为4R(滑片恰处于中央),右侧平行板电容器中P处的液滴恰好处于静止状态,不计其余电阻,则()
A. 若增大两极板间距,则液滴将向上运动
B. 若将滑动变阻器的滑片向b端移动,小灯泡将变亮
C. 图示状态下,t时间内滑动变阻器消耗的电能为
D. 图示状态下,t时间内通过小灯泡的电荷量为
【答案】D
【解析】
A.若增大两极板间距,由E=知,板间电场强度减小,液滴所受电场力减小,则液滴会下降,故A错误;
B.将滑动变阻器的滑片向b端移动,滑动变阻器进入电路的电阻减小,小灯泡与滑动变阻器并联,流过小灯泡的电流减小,小灯泡将变暗,故B错误;
C.图示状态下,通过滑动变阻器的电流
I==
t时间内滑动变阻器消耗的电能
W=I22Rt=
故C错误;
D. t时间内通过小灯泡的电荷量
q=It=
故D正确。
【题目】一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为。
(1)请你推导出弹簧的弹性势能与小钢球质量、桌面离地面高度,水平距离等物理量的关系式:______。
(2)弹簧的压缩量与对应的钢球在空中飞行的水平距离的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
钢球飞行水平距离(m) | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.48 | 3.01 | 3.50 |
从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能与弹簧长度的压缩量之间的关系,并说明理由:______。