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(08年上海卢湾模拟)(14分)如图所示,传送带的两条边是电阻不计的金属丝,两条边的中间用n根阻值为r、长为L的电阻丝焊接起来。每两根电阻丝之间间隔距离也为L,整根传送带的质量为M。蹄形磁铁两极间的匀强磁场部分的宽度恰为L(两极正对区域以外磁场的影响可忽略),磁感应强度为B。传送带紧紧地套在两个轻质绝缘轮轴P、Z上,在 P轮轴的多余部分上绕有不可伸长的细线,细线的自由端挂有一个质量为m的物体C。开始时整个装置静止,现由静止释放物体C,C竖直下落带动P轮轴转动,使得整根传送带运动起来。当C下降距离为h时开始匀速运动。设绳足够长,轴的转动摩擦不计,求:
(1)C匀速运动时轮轴P对传送带的静摩擦力f;
(2)在磁场中运动的电阻丝中的最大感应电流I;
(3)电阻丝运动产生的最大感应电动势E;
(4)在物体C下降h的过程中,传送带中产生的总热量Q。
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1),T为电磁打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘的半径,x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)。 (2)6.8/s。 |