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如图,质量为m=60 g的钢棒长为S=20 cm,棒两端与长为L=30 cm的细软铜线相连,吊在磁感应强度为B=0.5 T、竖直向上的匀强磁场中,当棒中通过稳恒电流I后,钢棒向上摆动,最大偏角
=60°,g取10 m/s2.
求:钢棒中电流I的大小.
以下是某同学的解答:钢棒在最高点受到三个力的作用:拉力T,安培力F,重力mg.
对这些力进行正交分解,由于棒在
=60°时处于平衡状态,有:
在水平方向上:Tsin60°=F ①
在竖直方向上:Tcos60°=mg ②
而:F=BIS ③
由①②③可求出钢棒中的电流I.
请问:该同学所得结论是否正确?
若正确,请代入已知量求出结果.
若有错误,请分析错误原因并求出正确结果.
I .做“练习使用打点计时器”的实验时,交流电的周期为T。上图是某次实验的纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始,依次的计数点标以1、2、3…。1、2计数点与0计数点之间的距离依次为x1、x2 ,则物体通过1计数点的速度v1=_________,运动的加速度为________ 2、3两计数点之间的距离为_________.(用T、x1、x2 表示)![]()
II.关于力学中的有关实验,以下说法,正确的是( )
A.在研究匀变速直线运动的实验中,小车应从远离打点计时器释放;
B.在验证力的平行四边形定则的实验中,不需要使两个细绳间的夹角尽量大;
C.在研究平抛运动的规律实验中,斜槽轨道必须是光滑的;
D.在验证牛顿第二定律的实验中,要保证钩码的质量要远大于小车的质量
III. 如图所示,某学习小组在做探究合力的功和物体速度变化关系的实验,![]()
(1)图中的实验器材,器材①名称是:_________;器材②的名称是:____
⑵.以下关于该实验的说法中,正确的( )( 答案不止一个 )
A.必须选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致
B.小车在运动中会受到阻力,可以使木板适当倾斜,以平衡阻力
C.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
D.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
E. 如果忘记平衡摩擦力,纸带上的点是两头疏,中间密
F. 利用纸带上的第一个点到最后一个点的平均速度表示小车获得的速度
G.处理数据时,应该作出功与速度的图像,观察它是否为一条抛物线三 分析与计算(9x4=36分,必须写出解题过程,只写最后结果不得分)
I .做“练习使用打点计时器”的实验时,交流电的周期为T。上图是某次实验的纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始,依次的计数点标以1、2、3…。1、2计数点与0计数点之间的距离依次为x1、x2 ,则物体通过1计数点的速度v1=_________,运动的加速度为________ 2、3两计数点之间的距离为_________.(用T、x1、x2 表示)
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II.关于力学中的有关实验,以下说法,正确的是( )
A.在研究匀变速直线运动的实验中,小车应从远离打点计时器释放;
B.在验证力的平行四边形定则的实验中,不需要使两个细绳间的夹角尽量大;
C.在研究平抛运动的规律实验中,斜槽轨道必须是光滑的;
D.在验证牛顿第二定律的实验中,要保证钩码的质量要远大于小车的质量
III. 如图所示,某学习小组在做探究合力的功和物体速度变化关系的实验,
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(1)图中的实验器材,器材①名称是:_________;器材②的名称是:____
⑵.以下关于该实验的说法中,正确的( )( 答案不止一个 )
A.必须选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致
B.小车在运动中会受到阻力,可以使木板适当倾斜,以平衡阻力
C.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
D.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
E. 如果忘记平衡摩擦力,纸带上的点是两头疏,中间密
F. 利用纸带上的第一个点到最后一个点的平均速度表示小车获得的速度
G.处理数据时,应该作出功与速度的图像,观察它是否为一条抛物线三 分析与计算(9x4=36分,必须写出解题过程,只写最后结果不得分)
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II.关于力学中的有关实验,以下说法,正确的是( )
A.在研究匀变速直线运动的实验中,小车应从远离打点计时器释放;
B.在验证力的平行四边形定则的实验中,不需要使两个细绳间的夹角尽量大;
C.在研究平抛运动的规律实验中,斜槽轨道必须是光滑的;
D.在验证牛顿第二定律的实验中,要保证钩码的质量要远大于小车的质量
III. 如图所示,某学习小组在做探究合力的功和物体速度变化关系的实验,
(1)图中的实验器材,器材①名称是:_________;器材②的名称是:____
⑵.以下关于该实验的说法中,正确的( )( 答案不止一个 )
A.必须选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致
B.小车在运动中会受到阻力,可以使木板适当倾斜,以平衡阻力
C.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
D.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
E. 如果忘记平衡摩擦力,纸带上的点是两头疏,中间密
F. 利用纸带上的第一个点到最后一个点的平均速度表示小车获得的速度
G.处理数据时,应该作出功与速度的图像,观察它是否为一条抛物线三 分析与计算(9x4=36分,必须写出解题过程,只写最后结果不得分)
a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源,取出纸带.更换纸带,重复步骤b,打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图2(相邻计数点的时间为T),进行数据处理.
①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=
| S2+S3 |
| 2T |
| S2+S3 |
| 2T |
②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g=
| (S4+S5+S6)-(S1+S2+S3) |
| 9T2 |
| (S4+S5+S6)-(S1+S2+S3) |
| 9T2 |
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是
| (S4+S5+S6)-(S1+S2+S3) |
| 9T2 |
| (S4+S5+S6)-(S1+S2+S3) |
| 9T2 |
(2)某实验小组要测量一电源的电动势E(约3V)和内阻r(约1Ω),现有下列器材:
a、电压表V(3V和15V两个量程)
b、电阻箱R(0~999.9Ω)
c、定值电阻R0=10Ω
d、开关和导线.
其实验的实物连接图如图3所示,请就下列问题作答:
①根据实物连接图画出实验电路图
②主要的实验步骤如下
a、闭合电键,将电阻箱的阻值调到R1,读得电压表的读数U1
b、将电阻箱的阻值调到R2,读得电压表的读数U2
c、由方程组U1=E-
| U1 |
| R1+R0 |
| U2 |
| R2+R0 |
若考虑实验结果的准确性,请指出上述步骤有何不妥之处:
③若采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的坐标轴表示的物理量(用字母符号表示)y轴:
| 1 |
| U |
| 1 |
| U |
| 1 |
| R+R0 |
| 1 |
| R+R0 |