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如图2所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场与导轨所在平面垂直(图中未画出),导轨的电阻很小,可忽略不计.导轨间的距离l=0.20 m.两根质量均为m=0.10 kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻均为R=0.50 Ω.在t=0时刻,两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20 N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0 s,金属杆甲的加速度为a=1.37 m/s2.问此时两金属杆的速度各为多少??
图2
【解析】设t=5.0 s时两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1和v2,经过很短的时间Δt,杆甲移动距离v1Δt,杆乙移动距离v2Δt,回路面积改变ΔS=[(x-v2Δt)+v1Δt]l-lx=(v1-v2)lΔt.由法拉第电磁感应定律知,回路中的感应电动势回路中的电流
对杆甲由牛顿第二定律有F-BlI=ma
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反,所以t=5.0 s时两杆的动量(t=0时为0)等于外力F的冲量Ft=mv1+mv2
联立以上各式解得
代入数据得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.
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如图2所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场与导轨所在平面垂直(图中未画出),导轨的电阻很小,可忽略不计.导轨间的距离l=0.20 m.两根质量均为m=0.10 kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻均为R=0.50 Ω.在t=0时刻,两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20 N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0 s,金属杆甲的加速度为a=1.37 m/s2.问此时两金属杆的速度各为多少??
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图2
【解析】设t=5.0 s时两金属杆甲、乙之间的距离为x,速度分别为v1和v2,经过很短的时间Δt,杆甲移动距离v1Δt,杆乙移动距离v2Δt,回路面积改变ΔS=[(x-v2Δt)+v1Δt]l-lx=(v1-v2)lΔt.由法拉第电磁感应定律知,回路中的感应电动势
回路中的电流![]()
对杆甲由牛顿第二定律有F-BlI=ma
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反,所以t=5.0 s时两杆的动量(t=0时为0)等于外力F的冲量Ft=mv1+mv2
联立以上各式解得
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代入数据得v1=8.15 m/s,v2=1.85 m/s.
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图4-2-14
A.只有① B.只有②③ C.只有①④ D.①②③④
查看习题详情和答案>>下面说法正确的是
A.用该装置可以测出滑块的加速度
B.用该装置验证牛顿第二定律时,要保证拉力近似
等于沙桶的重力,必须满足M>>m
C.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满足M>>m
D.不能用该装置验证动能定理.
Ⅱ.有一圆柱体的未知合金,为测定其电阻率,某同学做了如下操作
(1)用螺旋测微器测其直径d,如图所示,读数是
(2)再用游标卡尺测其长度l,如图所示,读数是
(3)用多用电表粗测电阻
①首先选用“×l0”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则该合金的阻值Rx大约是
(4)精确地测量其电阻该同学手头上只有以下器材:A.电压表V2,量程15V,内阻约20kΩB.电流表A1(量程l00mA,内阻约为10Ω)
C.电阻箱R1,最大阻值为99.99Ω
D.滑动变阻器R2,最大阻值50Ω
E.电流表A2(量程100μA,内阻约100Ω)
F.滑动变阻器R3,最大阻值10kΩ
G.导线及单刀单掷、单刀双掷开关若干
H.电源(电动势约3V,内阻约为10Ω)
①该同学应选择合适的器材是
②请在虚线框中画出测量该合金电阻的电路图,并标上相应元件的符号.按图连接好线路之后,即可测出其阻值Rx.
(5)用以上所测量的物理量,写出电阻率的表达式
| Rxπd2 |
| 4l |
| Rxπd2 |
| 4l |
(1)在探究“合外力一定时,加速度与质量的关系”时,要使测力计的示数等于小车所受的合外力,操作中必须满足
(2)如图2抬高长木板的左端,使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动,读出测力计的示数F和计时器的示数t.改变木板倾角,测得多组数据,得到的F-
| 1 | t2 |