题目内容

用电阻为18 Ω的均匀导线弯成如图中直径D =0.80 m的封闭金属圆环,环上AB弧所对应的圆心角为60??,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里.一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ,沿圆环平面向左以3.0 m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻),当它通过环上A、B位置时,求:

(1)直导线AB段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向.

(2)此时圆环上发热损耗的电功率.

(1) (0.6V)  (A到B)

(2)(0.1W)


解析:

练习册系列答案
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(1)一般情况下.金属导体的电阻会随着温度改变而改变.某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系.设计并完成了有关的实验.实验中用到了下列器材:待测小灯泡、15v直流稳压电源、滑动变阻器(最大阻值为30Ω,最大允许电流为1.0A)、电压表(量程0-15V,内阻约15kΩ)、电流表(量程0-0.6A,内阻约0.13Ω)、开关一只及导线若干.实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端的电压可从OV至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流,得到了下表中的实验数据:
U/V 0 0.75 1.38 1.80 2.30 3.2 4.3
I/A 0 0.04 0.07 0.09 0.12 0.15 0.18
U/V 5.0 6.1 7.2 8.3 10.3 12.0
I/A 0.19 0.21 0.22 0.23 0.25 0.26
①请在右边框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.
②通过所测的数据可知,小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而
 
(选填“增大”、“保持不变”或“减小”).从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律.
③该小灯泡正常工作时的电阻值约为
 
Ω.(保留2位有效数字)
(2)如图所示为用电流表和电压表测未知电阻R的两种不同的电路,甲、乙两电路中各对应的同种仪器规格都相同,其中待测电阻R约为l00Ω,滑动变阻器W的最大阻值为50Ω.电池的电动势E=6.0V,l内阻可忽略.闭合开关后,各电路均能正常工作.关于这两个电路下列说法中正确的是
 
.(填写选项的序号)
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A.甲图中电压表的a接线柱应为正接线柱
B.闭合开关前,乙圈中滑动变阻器的滑动头应调至最左端
C.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头,甲图中电压表V1的示敬变化的最大范围为0-0.6V
D.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头,乙图中电压表V2的示数变化的最大范围为0-6.0V.

Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:

(1)猜想:

①f与车的速度v无关     ②f∝v      ③f∝v2

(2)探究步骤

①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:

 (Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项。

实验次数

木板倾角θ

sinθ

小车匀速运动时的速度v(m/s)

小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2

1

0.07

0.60

0.36

2

10°

0.18

 

 

3

24°

0.41

3.51

12.32

4

36°

0.59

5.06

25.60

5

48°

0.74

6.34

40.20

6

60°

0.87

 

 

(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。

   (Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是                                    

Ⅱ.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。

现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。

编号

材料

长度(m)

横截面积(mm2)

A

镍铬合金

0.8

0.8

B

镍铬合金

0.5

0.5

C

镍铬合金

0.3

0.5

D

镍铬合金

0.3

1.0

E

康铜丝

0.3

0.5

F

康铜丝

0.8

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝,则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。

(2) 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验:图为某次测量电阻丝长度和直径示意图,甲图为20等分的游标卡尺,读数为        mm;乙图为螺旋测微器,读数为      mm。

其余器材如下:

A.电流表:500mA、4Ω;

B.电阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小变量为0.1Ω;

C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;

D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;

E.开关S、导线若干。

     实验时采用如图所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:

 

1

2

3

4

5

L/m

0.5000

0.4000

0.3000

0.2000

0.1000

I/A

0.83

0.96

1.11

1.39

1.78

/A-1

1.20

1.04

0.90

0.72

0.56

根据测得的数据,该同学作出了电阻丝的图象,如图所示。

①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

  

②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻____ _Ω。

 

Ⅰ.某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:
①f与车的速度v无关    ②f∝v      ③f∝v2
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上:②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:请你根据该小组的探究完成下列的问题:

(Ⅰ)图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项。

实验次数
木板倾角θ
sinθ
小车匀速运动时的速度v(m/s)
小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2
1

0.07
0.60
0.36
2
10°
0.18
 
 
3
24°
0.41
3.51
12.32
4
36°
0.59
5.06
25.60
5
48°
0.74
6.34
40.20
6
60°
0.87
 
 
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处。
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是                                    
Ⅱ.“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。

现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜丝
0.3
0.5
F
康铜丝
0.8
0.8
 
(1)电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝,则d应选上表中的_____________(用表中编号A、B、C、D、E、F表示)。
(2) 为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验:图为某次测量电阻丝长度和直径示意图,甲图为20等分的游标卡尺,读数为        mm;乙图为螺旋测微器,读数为      mm。
其余器材如下:
A.电流表:500mA、4Ω;
B.电阻箱R/:最大阻值99.9Ω,阻值最小变量为0.1Ω;
C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;
D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;
E.开关S、导线若干。
实验时采用如图所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计。改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:
 
1
2
3
4
5
L/m
0.5000
0.4000
0.3000
0.2000
0.1000
I/A
0.83
0.96
1.11
1.39
1.78
/A-1
1.20
1.04
0.90
0.72
0.56
根据测得的数据,该同学作出了电阻丝的图象,如图所示。

①请将实验电路图中虚线框中电路补充完整。要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且能尽可能准确地测出上表中的电流值。

②由图像得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=______Ω/m。此时电阻箱R’连入电路的阻_____Ω。

(1)(6分)用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验

①实验完毕后选出一条纸带如图所示,其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1.00kg,取g=10.0m/s2。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J;此时重物的动能比开始下落时增加了_______J。(结果均保留三位有效数字)

②乙同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是___________________

(2)实验室中准备了下列器材:

待测干电池(电动势约1.5V,内阻约1.0Ω)

电流表G(满偏电流1.5mA,内阻10Ω)

电流表A(量程0~0.60A,内阻约0.10Ω)

滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)

滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)

定值电阻R3=990Ω、开关S和导线若干

①小明同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内电阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是      。(填代号)

②请在方框中画出他的实验电路图。

③右下图为小明根据实验数据作出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E=           V,内电阻r=           Ω。

 

 

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