题目内容

【题目】如图所示,两根光滑的平行金属导轨MNPQ处于同一水平面内,相距,导轨的左端用的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻的金属杆ab,质量,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度,现对杆施加水平向右的拉力,使它由静止开始运动,求:

杆能达到的最大速度多大?

若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了的电热,则此过程中金属杆ab的位移多大?

问,此过程中流过电阻R的电量?经历的时间?

【答案】杆能达到的最大速度为

若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了的电热,则此过程中金属杆ab的位移为10m

此过程中流过电阻R的电量为,经历的时间为

【解析】

1)由题意得:,, v=……(4)

2)由Q=3.4J........................(2)

FS=, 代入得:s=10m............(4)

3)电量q=.............(3)

该过程由动量定理:FLqBL=mv0 t =2.05s................(3)

练习册系列答案
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【题目】某实验小组进行验证机械能守恒定律的实验。

(1)甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,将电火花计时器固定在铁架台上,把纸带的下端固定在重锤上,纸带穿过电火花计时器,上端用纸带夹夹住,接通电源后释放纸带,纸带上打出一系列的点,所用电源的频率为50 Hz,实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点。纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示,已知重锤的质量为1.00 kg,当地的重力加速度为g=9.8 m/s2,从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为=_________J,重锤动能的增加量为ΔEk=_________J,从以上数据可以得到的结论是______________。(结果保留3位有效数字)。

(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线明显偏离原点,若测量和计算都没有问题,其原因可能是___________________。乙同学测出该图线的斜率为k,如果阻力不可忽略,则当地的重力加速度g_____k(选填大于”、“等于小于”)。

(3)丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L,窄遮光板的宽度为d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1t2,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,为此还需测量的物理量是_______________,机械能守恒的表达式为_______________________

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