题目内容

如图甲所示，为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距，导轨左端连接一个R=2的电阻，将一根质量的金属棒垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为P=8W，使棒从静止开始向右运动。已知从金属棒开始运动直至达到稳定速度的过程中电阻R产生的热量。试解答以下问题：

（1）金属棒达到的稳定速度是多少？

（2）金属棒从开始运动直至达到稳定速度所需的时间是多少？

（3）金属棒从开始运动直至达到稳定速度的过程中所产生的平均感应电动势可在什么数值范围内取值？

（4）在乙图中画出金属棒所受的拉力F随时间变化的大致图像。

 

【答案】

（1）（1分）     （1分）         （1分）

           （1分）           （1分）

 （1分）      （1分）

（2）（2分）   （1分）

（3）（1分）   （1分）

（1分）

（1分）   （1分）

    即   （1分）

（4）（4分）匀速时，，图像如图

【解析】略

 

练习册系列答案
相关题目
在验证动量守恒定律实验中，同学们不仅完成了课本原来的实验，还用相同的器材进行多方面的探索及尝试．下面是甲、乙两组同学的实验，请回答相关的问题：
（Ⅰ）甲组同学采用如图1所示的装置，由斜槽和水平槽构成．将复写纸与白纸铺在水平放的木板上，重垂线所指的位置为O．实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作多次，得到多个落点痕迹平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a球仍从固定位置由静止开始滚下，与b球发生对心正碰，碰后a球不被反弹．碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N．
（1）若a球质量为m1，半径为r1；b球质量为m2，半径为r2．则
C
C

A．m1＞m2　r1＞r2    B．m1＞m2　r1＜r2
C．m1＞m2　r1=r2     D．m1＜m2　r1=r2
（2）以下提供的器材中，本实验必需的有
AC
AC

A．刻度尺   B．打点计时器    C．天平   D．秒表
（3）设a球的质量为m1，b球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用m1、m2、OM、OP、ON表示）
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

（Ⅱ）乙组同学误将重锤丢失，为了继续完成实验则将板斜放，上端刚好在槽口抛出点，标记为O．板足够长小球都能落在板上，如图2，采用甲组同学相同的操作步骤完成实验．
（4）对该组同学实验的判断正确的是
BD
BD

A．乙组同学无法完成验证动量守恒定律
B．秒表也不是乙组同学的必需器材
C．乙组同学必须测量斜面倾角θ
D．图2中N为b球碰后落点
（5）设a球的质量为m1，b球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
．
（6）如果a，b球的碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
． （要求第（5）（6）结论用m1、m2、OM、OP、ON表示）  
（1）在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为
 
N/m、图线不过原点的原因是由于
 
．
（2）①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：
 

A、要平衡摩擦力                    B、实验时不需要平衡摩擦力
C、钩码的重力要远小于小车的总重力  D、实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），距离如图，其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.87cm，L4=49.62cm．则打C点时小车的速度为_
 
m/s；加速度为
 
m/s2．（计算结果均保留三位有效数字）
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(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为         N/m、图线不过原点的原因是由于                             。

  (2)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：        

A、要平衡摩擦力                   B、实验时不需要平衡摩擦力

C、钩码的重力要远小于小车的总重力  D、实验进行时应先释放小车再接通电源

②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，距离如图，其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为_      ___m/s；加速度为_       ___m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)

 

（1）（6分）在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为        N/m、图线不过原点的原因是由于                             。

（2）（12分）①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：        

A．要平衡摩擦力B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力D．实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），距离如图，其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为_      ___m/s；加速度为_      ___m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）

(1)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的、用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为         N/m、图线不过原点的原因是由于                              。

  (2)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：        

A、要平衡摩擦力                    B、实验时不需要平衡摩擦力

C、钩码的重力要远小于小车的总重力  D、实验进行时应先释放小车再接通电源

②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，距离如图，其中L1=3.07cm, L2=12.38cm, L3=27.87cm, L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为_      ___m/s；加速度为_       ___m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)

 

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