题目内容

【题目】如图所示， 水平光滑导轨足够长，导轨间距为L，导轨间分布有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨左端接有阻值为R的电阻，电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上，其在轨间部分的电阻为R。 现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地面的高度为h，物块即将落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为U。已知物块与金属棒的质量相等，不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触，重力加速度为g。求∶

(1)金属棒的最大速度v及物块的质量m；

(2)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻R上产生的热量Q。

【答案】(1)；；(2)

【解析】

(1)电压表的示数稳定时，金属棒匀速运动，速度达到最大，此时电路中感应电流

①

②

③

联立得

④

对金属棒，根据平衡条件有

⑤

又 ⑥

联立得

⑦

(2)根据能量守恒定律得

⑧

电阻上产生的热量

⑨

解得

练习册系列答案
相关题目

【题目】一列简请横波沿x轴传播，图甲为在时刻的形图象，P、Q为介质中和处的两质点，图乙为某质点的振动图象，由图象可知，下列说法中正确的是（ ）

A. 该简谐横波一定沿x轴正向传播，速度大小为lm/s

B. 图乙不可能是质点P的振动图象

C. 时刻，质点P的速度一定最大，且一定沿y轴负方向

D. 时刻，质点Q的速度一定最大，且一定沿y轴负方向

【题目】两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。

(1)A组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是_______。

A.将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动

B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数

C.为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

D.用天平测出砂和砂桶的质量

(2)B组用如图乙所示的实验装置来做实验。

①在正确、规范的操作中，打出一条如下图所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为50Hz。打第4个计数点时小车的速度v4=________m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=________m/s。(保留三位有效数字)

②平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂的质量最终达到。测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a,作a-F的图象。下列图线正确的是________。

【题目】如图为“验证动能定理”的实验装置．钩码质量为m，小车和砝码的总质量M＝300g．实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小．实验主要过程如下：

①安装实验装置；

②分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度；

③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功，判断两者是否相等．

(1)以下关于该实验的说法中正确的是________．

A．调整滑轮高度使细绳与木板平行

B．为消除阻力的影响，应使木板右端适当倾斜

C．在质量为10g、50g、80g的三种钩码中，挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理

D．先释放小车，然后接通电源，打出一条纸带

(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条．测量如图，打点周期为T，当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________．

(3)写出两条引起实验误差的原因________________________；________________________.

【答案】 AB 长度测量的误差 用mg代替绳子的拉力

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度，代入动能定理表达式即可正确解题。

(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用．首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力，必须保证：摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面，故A、B正确；在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有：，对钩码：，解之有，可见只有当时才有 ，故应选用10g的钩码最为合理，C错误．打点计时器的使用要求是先接通电源，待其工作稳定后再释放小车，D错误．

(2)由题图知、，故动能变化量为，合力所做功，故需验证的式子为

(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差；从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可)．

【题型】实验题
【结束】
90

【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流，可供选用的器材如下：

A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω，表盘刻度均匀、总格数为N)

B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2＝0.1Ω)

C.电压表V (量程为3V、内阻RV＝3kΩ)

D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)

F.开关S一个，导线若干

(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”)．

(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”)．

(3)在开关S闭合前，应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a”或“b”)．

(4)在实验中，若所选电表的读数为Z，电流表A1的指针偏转了n格，则可算出待测电流表A1的满偏电流Imax＝________.

【题目】如图所示，水平面上，向下与水平方向成30°、大小为F的推力作用在质量为m1的物体A上，向上与水平方向成30°、大小为F的拉力作用在质量为m2的物体B上，A、B都由静止开始运动，相等时间内运动了相同的位移，A、B与水平面的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则（　　）

A.推力对A做的功与拉力对B做的功相等

B.推力对A的冲量与拉力对B的冲量相同

C.若μ1=μ2，则m1＞m2

D.若μ1=μ2，则m1＜m2

【题目】某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象，结点Q位于滑动变阻器的中点，初始状态时，滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点．实验过程中，当该同学用绿光照射光电管时，灵敏电流计有示数，下列说法正确的是

A.若换用紫光照射光电管，则电流计的示数一定增大

B.若增大绿光的光照强度，则电流计的示数一定增大

C.若将滑动触头P向右滑动，则电流计的示数一定不断增大

D.若将滑动触头P向左滑动，则电流计的示数一定能减小为0

【题目】如图所示，ac和bd是相距为L的两根的金属导轨，放在同一水平面内。MN是质量为m，电阻为R的金属杆，垂直导轨放置，c和d端接电阻R1=2R，MN杆与cd平行，距离为2L，若0－2t0时间内在导轨平面内加上如图所示变化的匀强磁场，已知t=0时刻导体棒静止，磁感强度竖直向下为正方向，那么以下说法正确的是（　　）

A.感应电流的方向先沿顺时针后沿逆时针方向

B.回路中电流大小始终为

C.导体棒受到的摩擦力方向先向左后向右

D.导体棒受到的摩擦力大小不变

【题目】如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限内同时还存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电量为q的带正电的粒子，从A点沿水平直线运动经过B进入第一象限，穿过C点后立即进入第四象限内的一个上边界与X轴重合的矩形匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外（未画出），粒子最后垂直于y轴进入第三象限。已知：第二、四象限内磁场的磁感强度分别为B0 、2B0， A、C两点的坐标分别为,),,0)，不计重力。

求：（1）匀强电场的场强E;

（2）第四象限内矩形磁场的最小面积S;

（3）从A点到刚进入第三象限经过的总时间t.

【题目】某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律。已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为，电阻。下列说法正确的是

A. 通过R的交流电的频率为100 Hz

B. 电流表A2的示数为

C. 此时变压器的输入功率为22 W

D. 将P沿逆时针方向移动一些，电流表A1的示数变小

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