题目内容
【题目】如图甲所示,在一正方形区域内有垂直纸面向里的均匀磁场,在该正方形外接圆处放置一个半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈,线圈的两端接一电容为C的平行板电容器(未画出)。已知电容器充放电时间极短,正方形区域内磁场的磁感应强度大小随时间按照图乙所示规律变化,则下列说法正确的是
A. 线圈内磁场的磁感应强度大小的表达式为,在t=T时刻磁通量为4nB0r2
B. 在t=T时刻电容器两极板的电势差为
C. t=T时刻电容器极板上所带电荷量为
D. 在0~T时间内线圈中产生的焦耳热为
【答案】C
【解析】
A、根据题中的图象,则t时刻,正方形区域内的磁感应强度的表达式为,当时,,线圈内的磁通量为:,A错误;
B、正方形线圈内磁通量的变化率,因此线圈在时刻产生的感应电动势为:,即电容器两极板的电势差,B错误;
C、线圈在时刻产生的感应电动势为,则电容器极板上所带电荷量,C正确;
D、电容器充电一瞬间完成,没有持续电流,因此不能用焦耳热公式算电热,D错误;
故选C。
【题目】利用如图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0 g,钩码的质量为m=10.0 g,打点计时器的电源为50 Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,平衡摩擦力的具体步骤为_________.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图所示.选择某一点为O,依次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=______m/s.(结果保留两位有效数字)
(3)将钩码重力视为小车受到的拉力,取g=9.80 m/s,利用W=mg算出拉力对小车做的功W.利用算出小车动能,并求出动能的变化量.计算结果见下表.
2.45 | 2.92 | 3.35 | 3.81 | 4.26 | |
2.31 | 2.73 | 3.12 | 3.61 | 4.00 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出图象.
(4)实验结果表明,总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=________N.(结果保留两位有效数字)