题目内容
3．某同学在利用微型电动机和小车研究外力做功与物体速度之间的关系时，设计了下面的实验过程并进行了操作．请结合操作步骤完成以下问题：（1）用多用电表测量电动机不工作时的直流电阻，多用电表选用“×1”档，其指针示数如图1所示，电动机的直流电阻为2Ω；
（2）按图2安装实验装置，打点计时器接50Hz低压交流电源并固定在木板上，纸带穿过打点计时器固定在小车尾部，小车另一端与细线相连，细线平行于木板缠绕在轻圆筒上，电动机通电后可带动质量可忽略的轻质圆筒旋转．
（3）为了尽可能减少摩擦力的影响，在没有电动机拖动的情况下，需要将长木板的左端垫高，直到小车拖动纸带穿过计时器时能匀速直线运动．
（4）接通电源，打点计时器开始工作，待振针稳定后接通电动机电源，用如图3所示电路给电动机供电（电压表和电流表均为理想表），使小车从静止开始加速，读出电压表和电流表的读数．改变滑动变阻器滑片的位置，重复上述过程．
（5）若某次实验过程读出电压表和电流表读数分别为12V和2A，打出纸带如图4所示，O点为起始点，该同学计算出各点的速度及速度平方，部分数据如下表格，其中C点速度为4.49m/s，其速度平方为20.2m2/s2．
分析 （1）电阻的阻值等于表盘读数与倍率的乘积．
（5）由中点时刻的瞬时速度等于平均速度即可求出C点的速度．
解答 解：（1）电阻的阻值等于表盘读数与倍率的乘积．即2×1=2Ω
（5）由匀变速直线运动的特点可知，C点的瞬时速度等于BD之间的平均速度，即：${v}_{C}=\frac{{X}_{BD}}{2T}=\frac{0.0823+0.0974}{2×0.02}=4.49$m/s
${v}_{C}^{2}=4.4{9}^{2}=20.2$m2/s2．
故答案为：（1）2；（5）4.49，20.2
点评 该题属于实验设计的题目，要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕原理，记忆需要测量的物理量及实验时的注意事项．
练习册系列答案
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直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示，∠ABC=∠ACB=45°，一条单色光线从腰AB上的D点射入三棱镜，射入玻璃的折射角r=30°，折射光线传播到BC边的E点．已知该玻璃的折射率n=$\sqrt{2}$．
11．
质量相等的五个物体在光滑的水平面上，间隔一定的距离排成一直线，如图所示，具有初动能为E0的物块1向其他4个静止物块运动，依次发生碰撞，每次碰后不在分开，最后5个物体粘成一个整体，这个整体的动能是（ ）
质量相等的五个物体在光滑的水平面上，间隔一定的距离排成一直线，如图所示，具有初动能为E0的物块1向其他4个静止物块运动，依次发生碰撞，每次碰后不在分开，最后5个物体粘成一个整体，这个整体的动能是（ ）| A． | $\frac{1}{5}$E0 | B． | $\frac{1}{25}$E0 | C． | $\frac{4}{5}$E0 | D． | E0 |
18．
如图所示，宽度为d，厚度为h的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明：当磁场不太强时，上下表面的电势差U，电流I和B的关系为：U=K$\frac{IB}{d}$，式中的比例系数K称为霍尔系数．设载流子的电量为q，下列说法正确的是（ ）
如图所示，宽度为d，厚度为h的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明：当磁场不太强时，上下表面的电势差U，电流I和B的关系为：U=K$\frac{IB}{d}$，式中的比例系数K称为霍尔系数．设载流子的电量为q，下列说法正确的是（ ）| A． | 载流子所受静电力的大小F=q$\frac{U}{d}$ | |
| B． | 导体上表面的电势一定大于下表面的电势 | |
| C． | 霍尔系数为k=$\frac{1}{nq}$，其中n为导体单位长度上的载流子数 | |
| D． | 载流子所受洛伦兹力的大小f=$\frac{BI}{nhd}$，其中n为导体单位体积内的载流子数 |
8．下面那个措施要能使闭合电路感应电流变大（ ）
| A． | 穿过闭合电路磁通量要变大 | B． | 穿过闭合电路磁通量变化量要大 | ||
| C． | 穿过闭合电路磁通量减小的慢 | D． | 穿过闭合电路磁通量减小的快 |
15．
两个完全相同的边长为L的匀质正方形金属框甲ABCD和乙A′B′C′D′，甲在A点断开，乙在A′点断开．如图，将甲乙叠放一起，四边重合，静止放置于水平桌面上，垂直桌面存在磁感应强度为B的匀强磁场，同时对甲，乙施加沿虚线（方框对角线）方向的外力，令甲乙分别向相反方向做速率为v的匀速直线运动，两金属框接触良好，忽略一切摩擦以及方框形变，对两个方框从重叠至被拉开的过程中，下列说法正确的是（ ）
两个完全相同的边长为L的匀质正方形金属框甲ABCD和乙A′B′C′D′，甲在A点断开，乙在A′点断开．如图，将甲乙叠放一起，四边重合，静止放置于水平桌面上，垂直桌面存在磁感应强度为B的匀强磁场，同时对甲，乙施加沿虚线（方框对角线）方向的外力，令甲乙分别向相反方向做速率为v的匀速直线运动，两金属框接触良好，忽略一切摩擦以及方框形变，对两个方框从重叠至被拉开的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 回路中产生的感应电动势最大值为2$\sqrt{2}$BLv | |
| B． | 回路中产生的感应电动势最大值为$\sqrt{2}$BLv | |
| C． | 回路感应电流随时间逐渐减小到0 | |
| D． | 在两金属框脱离接触前电流的大小保持不变 |
线圈的面积1×102cm2，共100匝．处在B=0.5T的匀强磁场中，以$\frac{100}{π}$Hz的转速匀速转动，已知线圈电阻为1Ω，外接电阻为9Ω，那么：
13．
如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2，在先后两种情况下（ ）
如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2，在先后两种情况下（ ）| A． | 线圈中的感应电流之比I1：I2=2：1 | |
| B． | 线圈中的感应电流之比I1：I2=1：2 | |
| C． | 线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=4：1 | |
| D． | 通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：1 |