题目内容
【题目】如图所示,一长为L=1m、质量为m=1kg的导体棒ab垂直放在光滑且足够长的U形导轨底端,导轨宽度和导体棒等长且接触良好,导轨平面与水平面成θ=30°角,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.现给导体棒沿导轨向上的初速度v0=4m/s,经时间t0=0.5s,导体棒到达最高点,然后开始返回,到达底端前已做匀速运动.已知导体棒的电阻为R=0.05Ω,其余电阻不计,重力加速度g取10m/s2,忽略电路中感应电流之间的相互作用,则
A. 导体棒到达导轨平面底端时,流过导体棒的电流为5A
B. 导体棒到达导轨平面底端时的速度大小为1m/s
C. 导体棒从开始到顶端的过程中,通过导体棒的电量为3C
D. 导体棒从开始到返回底端的过程中,回路中产生的电能为15J
【答案】BC
【解析】
导体棒匀速运动时,重力沿斜面向下的分量等于安培力,由此可求解最大速度;根据E=BLv结合闭合电路欧姆定律求解电流;根据动量定理求解电量q;根据能量关系求解回路产生的电能.
导体棒到达底端前已做匀速运动,则由平衡知识:,带入数据解得:vm=1m/s,选项B正确;导体棒到达导轨平面底端时,流过导体棒的电流为,选项A错误;导体棒从开始到顶端的过程中,根据动量定理:,其中,解得q=3C,选项C正确;导体棒从开始到返回底端的过程中,回路中产生的电能为 ,选项D错误;故选BC.
【题目】(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中,为了测量红光的波长,将实验器材按要求安装在光具座上,如图1所示。在实验前已获知的数据有:双缝间的间距为d,双缝到屏的距离为L。
图1
①为了达到实验目的,根据已标明的实验器材,可判断出M处的实验器材是______。
②经测量,红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为,请据此写出能够反映红光波长大小的表达式=___。
③该实验中L=700mm,已知d的数量级为10-4m、相邻两条亮条纹间距的数量级为10-3m,由此可推断红光的波长数量级约为______m。
A.10-3 B.10-5 C.10-7 D.10-9
(2)测定某合金电阻率的实验器材如下:待测合金丝R(阻值约8)、学生电源(5V)、开关、导线、电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.125)、电压表V(量程03V,内阻约3k)、滑动变阻器R0(最大阻值5)、刻度尺、螺旋测微器。
①利用螺旋测微器测量合金丝的直径D。某次测量时,螺旋测微器的示数如图2所示,则该次测量值D=______mm。
②请在图3中将测量合金丝电阻的电路图补充完整,并尽可能使实验误差较小______。
③当合金丝两端电压为U时,通过合金丝的电流为I;测得合金丝的长度为L,直径为D,请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式=_____________
④下表为实验室对一段粗细均匀的合金丝的测量数据表
第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 | 第五组 | |
电压U/V | 1.20 | 3.00 | 1.20 | 1.20 | 3.00 |
长度L/cm | 150.00 | 150.00 | 200.00 | 200.00 | 150.00 |
合金丝温度t/℃ | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 80.0 | 80.0 |
电阻率 | 2.8×10-6 | 2.8×10-6 | 2.8×10-6 | 3.6×10-6 | 3.6×10-6 |
a由以上表格数据,你认为影响合金电阻率的因素是____。(选填“电压”“长度”或“温度)
b.结合表中的数据,从微观角度思考,被认为申阻率变大的可能原因是______。(填写下列内容的字母代号)
A.电子定向移幼的平均速率増大
B.电子做热运动的平均速率増大
c.単位体积内的自由电子数増大