题目内容
【题目】某同学设计一个发电测速装置,工作原理图如图所示,一个半径为R=0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r=的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3 m时,测得U=0.15 V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g=10 m/s2)
(1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”
(2)求此时铝块的速度大小;
(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.
【答案】(1)正极 (2)2 m/s (3)0.5J
【解析】试题分析:(1)根据右手定则判断感应电动势的方向即可;(2)根据法拉第电磁感应定律列式表示出电压表达式,求解出角速度;然后根据求解此时铝块的速度大小;(3)铝块机械能的损失等于重力势能的减小量与动能增加量的差值.
(1)根据右手定则电动势方向从O到A,故a连接着电压表的正极b点相接的是电压表的负极.
(2)由法拉第电磁感应定律,得到:,其中:,故:,铝块的速度:,故:
(3)此下落过程中铝块机械能的损失:
【题目】伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还用实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下:
①让滑块从距离挡板s处由静止沿倾角为θ的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,让水箱中的水流到量筒中;
②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流均匀稳定);
③记录下量筒收集的水量V;
④改变s,重复以上操作;
⑤将测得的数据记录在表格中。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
s/m | 4.5 | 3.9 | 3.0 | 2.1 | 1.5 | 0.9 |
V/mL | 90 | 84 | 62 | 52 | 40 |
(1)该实验用量筒中收集的水量来表示________。
A.水箱中水的体积 B.水从水箱中流出的速度
C.滑块下滑的时间 D.滑块下滑的位移
(2)某同学漏填了第3组数据中量筒收集的水量V,若实验正常,你估计V=________mL;若保持下滑的距离s、倾角θ不变,增大滑块的质量,水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”);若保持下滑的距离s、滑块质量不变,增大倾角θ,水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)下列说法中不属于该实验误差来源的是________。
A.水从水箱中流出不够稳定
B.滑块开始下滑和开始流水不同步
C.选用的斜面不够光滑
D.选用了内径较大的量筒