题目内容
【题目】如图所示,足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L,倾斜置于匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上,断开开关S,将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放。经时间t,金属棒的速度大小为v1,此时闭合开关,最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m、电阻为r,其他电阻均不计,重力加速度为g。则下列说法正确的是
A. 导轨与水平面夹角α的正弦值为
B. 磁场的磁感应强度B的大小为
C. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒一定做加速度减小的加速运动
D. 金属棒的速度从变至恰为的过程,金属棒上产生的焦耳热为
【答案】AB
【解析】
断开开关S时,金属棒ab在导轨上由静止释放匀加速下滑;闭合开关后,又会受到的安培力,金属棒ab在导轨上可能做加速度减小的加速运动或减速运动,当加速度减小到0时,速度达到最大,根据最终达到平衡,列出平衡方程,求出磁感应强度.金属棒沿导轨下滑的过程中,重力势能减小,动能增加,内能增加,根据能量守恒先求出整个电路产生的热量;
A、断开开关S时,金属棒ab在导轨上由静止释放匀加速下滑,由牛顿第二定律有:,由匀变速运动的规律可得:,解得,故A正确;
BC、闭合开关后,金属棒ab在导轨上可能做加速度减小的加速运动或减速运动,最终以匀速运动,匀速时则有:,又,解得:,故B正确,C错误;
D、由动能定理则有:,金属棒上产生的焦耳热,故D错误;
故选AB。
【题目】用电压表、电流表、滑动变阻器可测量一节蓄电池(电动势约为2.0V)的电动势和内阻,实验所用器材如图所示.
(1)请将左侧的实物图连接成所需的实验电路;
(2)某同学在做该实验时,调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据,如表所示.请在右侧的坐标纸中作出该电池的U﹣I图象,并根据图象得出:
电池的电动势E=_____V,内阻 r=_____Ω.
电流表读数I/A | 1.72 | 1.35 | 0.98 | 0.63 | 0.34 |
电压表读数U/V | 1.88 | 1.92 | 1.94 | 1.98 | 1.99 |