题目内容
【题目】竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感强度B=1 T,重为G1=0.5 N的导体棒ab及重为G2=0.4 N的导体棒cd长均为0.5 m,电阻均为1 Ω,现要使其中一棒静止不动,另一棒做匀速运动(不计一切摩擦,两棒与导轨始终接触良好),下列说法正确的是( )
A.要使ab棒静止不动,cd棒向下匀速运动的速度大小是3.2 m/s
B.要使ab棒静止不动,cd受到的推力大小是0.9 N
C.要使cd棒静止不动,ab棒向上匀速运动的速度大小是4 m/s
D.要使cd棒静止不动,ab受到的推力大小是0.9 N
【答案】B,C,D
【解析】让ab棒静止,cd棒要向上运动,故A错误;导体棒ab静止,受力平衡,ab棒匀速上升,受力也平衡,对于两棒组成的整体,合外力为零,根据平衡条件可得:cd棒受到的推力:F=G1+G2=0.9N,故B正确,让cd棒静止,ab棒要向上运动,导体棒ab匀速上升,受力平衡,cd棒静止,受力也平衡,对于两棒组成的整体,合外力为零,根据平衡条件可得:ab棒受到的推力=F-G1+G2=0.9N,故D正确;ab棒受到的安培力 ,由平衡条件得 ,代入数据得:v=4m/s,故C正确。
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培力的相关知识,掌握安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.
【题目】一水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与一小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示.现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其被压缩时长度的改变量x的关系.先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放.用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用时间t.多次改变x值及其对应的t值如下表所示.(表中的1/t值是根据t值计算得出的)
x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
t(s) | 3.33 | 2.20 | 1.60 | 1.32 | 1.08 |
l/t(s﹣1) | 0.300 | 0.455 | 0.625 | 0.758 | 0.926 |
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上做 ﹣x图线.
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在 ﹣x图线上,从 ﹣x图线看, 与x是什么关系?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与 是什么关系(不考虑摩擦力)?
③当弹簧长度该变量为x时,弹性势能Ep与相应Ek是什么关系?
④综合考虑以上分析,Ep与x是什么关系?