题目内容

【题目】如图所示，aegik-bfhjl是两平行闭合导轨，间距L=1m,aefb部分倾斜其中与水平面夹角θ=370,eflk部分水平。其中hj和gi段为绝缘材料(电阻视为无穷大)，kl段电阻R=5Ω，其余电阻均不计，ab之间接有电容量C=0.1F的电容器；fh和eg段摩擦因素u=0.4,其余段均光滑。L1=5m,L2=2m,L3未知，eflk平面和地面相距h2=5m.在斜面和平面上均有垂直向上的磁场，磁感应强度B1=B2=1T现有一根电阻不计的金属棒cd,质量m=0.1kg,从离平面轨道高h1=3.6m处自由释放，最后从kl出抛出，落地点距kl水平距离为2m.(重力加速度g=10m/s2)（注意，由于在电阻为零时电磁感应电路中会有电磁波的辐射，所以本题并不能用能量关系来求解）求：

（1）若物体下滑过程中某时刻加速度为a，试推导安培力的表达式

（2）棒到达ef处的速度大小

（3）棒到达ij处的速度大小

（4）L3的大小为多少

（5）整个过程中kl棒的焦耳热为多少？

【答案】(1) CB2L2a (2) 6m/s (3) 4m/s (4) 1m (5) 0.6J

【解析】(1) I=△q/△t △q=C△U △U=BL△v

故I=CBL△v/△t=CBLa

F安=BIL=CB2L2a

(2) cd棒沿倾斜轨道下滑过程中分析

mgsinθ- F安=ma1

即mgsinθ- CB2L2a1=ma1

解得a1=3m/s2

而x1=h/sinθ=6m

2 a1 x1=v12-0

解得：V1=6m/s

(3) 棒在L1段运动

umg- F安=ma2

umg- CB2L2a2= ma2

a2=2 m/s2

而2a2L1= v12- v22

v2=4m/s

(4) 棒做平抛运动过程

竖直方向：h2=gt2/2 t=1s

水平方向；X=v3t v3=2m/s

对棒在L3段运用动量定理

B2L2L3/R=m v2-m v3

解得L3=1m

(5) 对棒在L3段运用能量守恒

Q=mv22/2- mv32/2=0.6J

练习册系列答案
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【题目】如图所示，足够长的U形框架宽度是L＝0.5 m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ＝37°角，磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m＝0.2 kg，有效电阻R＝2 Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量为Q＝2 C．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：

(1)导体棒匀速运动的速度大小；

(2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功．

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(1)图乙中相邻影点间的时间间隔为______,自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v=________。

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A. 三个粒子都带正电荷

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【题目】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；

(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；

(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________ 。

(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

开关S 导线若干

电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________。

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。

(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）

【题目】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～段是直线，则下列说法正确的是

A. 处电场强度为零

B. 、、处电势、、的关系为＞＞

C. 粒子在～段速度v随x均匀减小

D. ～段是匀强电场

【题目】研究性学习小组在测量某内阻较小的电池电动势和内阻时．利用了如下实验器材：电压表，电阻箱，开关、导线若干．

（1）用笔画代替导线，请将图甲中器材连接成实验电路；

（2）利用你设计的实验方案连接好电路，在闭合开关、进行实验前，应注意________________；

（3）某同学正确操作，闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路的阻值R，读取与R对应的电压表的示数U，并计算出对应的值，数据见下表：请根据表中数据，在答题卡的方格纸上（如图乙）作出U-图线．

U/V

2.50

2.40

2.30

2.20

2.10

2.00

/A

0.12

0.30

0.50

0.78

0.80

1.00

（4）根据（3）中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=________V，内电阻测量值r =________Ω．（结果保留两位小数）

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(1)电源的电动势；

(2)Sl、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；

(3)Sl、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。

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