题目内容

【题目】如图所示,水平地面上方存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场上边界水平.A、B为同种材料制成的边长均为L的正方形线框,B的质量是A的质量的两倍,放在匀强磁场的上方,其磁场宽度为4L,两线框的下边距离磁场的上边的高度为h,让它们同时由静止释放,下落过程中线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.则(  )

A. A、B同时落地

B. BA先落地

C. 下落过程中通过A、B两个线框的电量之比为1:2

D. 下落过程中A、B两个线框产生的热量之比为1:2

【答案】ACD

【解析】

线框同时进入磁场刚进入磁场时,有:根据得:质量:m=ρmV=ρmS4L;电阻: (其中S是横截面积,ρm、ρc分别为材料的质量密度和电阻率,对两者相抵),由以上各式整理得:ag故线框进入磁场时两者加速度相等,则经过相等时间相等的距离,速度变化相等,所以以后在同一高度处速度、加速度处处相等。而线框进入磁场后,感应电流为零,安培力为零,只受重力作用,加速度一直为g,这样线框在整个过程中的任何时刻速度都相等且在同一高度处,故同时落地。故A正确,B错误;整个过程中通过线框的总电量为:,而:,且两者质量mB=2mA,可知SB=2SA,所以y有:.故C正确由能量守恒定律得:mg(h+5L)=Q+mv2(v为线框落地时的速度大小,两者速度相等),得:.故D正确故选ACD。

练习册系列答案
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【题目】用如图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz.平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为;改变砂桶中沙子的质量,重复实验三次.

(1)在验证“质量一定,加速度与合外力的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象,产生这两种现象的原因可能有_____

A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)

B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)

C.砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量(即

D.砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量

(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示,图中为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度_____.(结果保留3位有效数字)

(3)小车质量一定,改变砂桶中沙子的质量,砂桶和沙子的总质量为,根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示,则小车的质量_____.(g=10m/s2

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