题目内容

【题目】如图所示,在足够高的水平桌面上放置两条相距l、足够长的平行导轨ab、cd,阻值R=1.0Ω的电阻与导轨a、d端相连,质量m1=0.5 kg、长度l=1 m、电阻r=0.5Ω的金属杆垂直于导轨并可在导轨上滑动,与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向竖直向上、磁感应强度的大小B=1T。金属杆的中点系一不可伸长的绝缘轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一个质量m2=0.5 kg的物块相连,绳处于拉直状态,其他电阻不计。物块从静止开始释放,g10 m/s2,则物块在下落过程中

A. 最终将做匀速直线运动

B. 最大加速度为10 m/s2

C. 最大速度为6 m/s

D. 电阻R上产生的热量等于导体棒克服安培力做的功

【答案】AC

【解析】

A、从静止开始释放物块,导体棒切割磁感线产生感应电流,由楞次定律可知棒受到向左的安培力,且安培力的大小随着速度增大而增大,杆的合力减小,加速度减小,所以金属棒做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当加速度减小为0时,金属棒将做匀速直线运动A正确;

B、物体刚开始下落时加速度最大根据牛顿第二定律得:对棒有对物体有联立解得物体下落的最大加速度为B错误

C、物块和滑杆先做加速运动后做匀速运动此时速度最大则有解得物体下落的最大速度为,故C正确。

D、物体下落过程中,电阻R上和金属杆r产生的热量总和等于导体棒克服安培力做的功,故D错误

故选AC。

练习册系列答案
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【题目】某探究实验小组的同学为了研究平抛物体的运动,该小组同学利用如图所示的实验装置探究平抛运动.

1)首先采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,使A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,将观察到两球 (选填同时不同时)落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,仍能观察到相同的现象,这说明 .(选填所述选项前的字母)

A.平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动

B.平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动

C.能同时说明上述选项AB所述的规律

2)然后采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道MN,分别用于发射小铁球PQ,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁CD;调节电磁铁CD的高度使AC=BD,从而保证小铁球PQ在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后切断电源,使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道MN的末端射出.实验可观察到的现象应是P球将 击中Q球(选填不能).仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 .(选填所述选项前的字母)

A.平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动

B.平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动

C.不能说明上述选项AB所描述规律中的任何一条.

【题目】某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起,木板的右端固定了两个打点计时器,将两个质量相等的小车AB放置在木板右端,用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上,确保可将它们同时打开或关闭。实验时,甲同学将两小车按住,乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码,再接通电源使打点计时器开始工作,打点稳定后,甲将两辆小车同时释放。在小车撞到定滑轮前,乙同学断开电源,两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带,通过分析处理纸带记录的信息,可以求出两小车的加速度,进而完成实验。

请回答以下问题:

(1)下图为小车A后面的纸带,纸带上的0、1、2、3、4、5、6为每隔4个打印点选取的计数点,相邻两计数点间的距离如图中标注,单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50 Hz,则小车A的加速度a1____m/s2(结果保留两位有效数字)。同样测出车B的加速度a2,若a1a2近似等于____,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与其受到的合外力成正比。

(2)丙同学提出,不需测出两小车加速度的数值,只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1x2,也能完成实验探究。他的验证方法是________,理由是________

(3)下列操作中,对减少实验误差有益的是____

A.换用质量大一些的钩码

B.换用质量大一些的小车

C.调整定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行

D.平衡小车运动时受到的摩擦力时,将细线与小车连接起来

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