题目内容
【题目】图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为1m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为0.2kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为2Ω的电阻R1滑动变阻器此时接入电路中电阻与R1相等.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,重力加速度取10m/s2
试求 (1)此时杆的速率v
(2)整个电路中产生的热功率.
【答案】(1)16m/s;(2)32W
【解析】(1)已知ab杆的电阻r=1.0Ω,R1和R2并联的总电阻为 ,电路的总电阻 r+R=2.0Ω
ab杆匀速下滑时,产生的感应电动势 E=Blv …①
感应电流: …②
ab杆所受的安培力 F=BIl…③
又由平衡条件得 mg=F…④
联立解得:
(2)由能量转化和守恒定律知稳定后整个电路耗电的总功率P:P=mgv=0.2×10×16=32W
【题目】在验证机械能守恒定律的实验中,某同学利用图甲中器材进行实验,正确地完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示.在实验数据处理中,某同学取A、B两点来验证实验.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,g取9.8 m/s2,图中测量结果记录在下面的表格中.
项目 | x1/cm | A点瞬时速度/(m·s-1) | x2/cm | B点瞬时速度/ (m·s-1) | A、B两点间距离/cm |
数据 | 3.92 | 0.98 | 12.80 | 50.00 |
(1)观察纸带,可知连接重物的夹子应夹在纸带的________端(选填“左”或“右”);
(2)将表格中未填项目填写完整;
(3)若重物和夹子的总质量为0.6 kg,那么在从A到B运动过程中,动能的增加量为_______J,重力势能的减少量为_______J.