题目内容
【题目】置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上,如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动
B. 圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动
C. 圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动
【答案】C
【解析】由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强.由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由a→b.由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向左运动.同理,若圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动;故A D错误;当圆盘顺时针匀速转动时,线圈A中产生恒定的电流,那么线圈B的磁通量不变,则ab棒没有感应电流,则将不会运动,故B错误;若圆盘顺时针减速转动时,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场减弱.由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向下,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由b→a.由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向右,ab棒将向右运动,故C正确;故选C.
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变,h增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.