题目内容
【题目】如图所示,固定轨道由倾角为
的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成,轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,两导轨间距为L,上端用阻值为R的电阻连接。在沿斜导轨向下的拉力(图中未画出)作用下,一质量为m、接入电路的有效电阻为R的金属杆MN从斜导轨上某一高度处由静止开始(t=0)沿斜导轨匀加速下滑,经过时间t0杆MN滑至斜轨道的最底端P2Q2处,此时速度大小为v并撤去拉力,杆MN在水平导轨上减速运动直至停止,杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,导轨的电阻以及一切摩擦均不计。则下列说法正确的是( )
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A.杆MN中通过的最大感应电流![]()
B.杆MN沿斜导轨下滑的过程中,通过电阻R的电荷量![]()
C.撤去拉力后,杆MN在水平轨道上运动的路程![]()
D.撤去拉力后,回路中产生的焦耳热为![]()
【答案】ACD
【解析】
A.经分析可知,杆
下滑到
处时的速度最大(设为
),刚滑至水平导轨时回路中产生的感应电动势最大,且最大值为
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此时回路中通过的感应电流最大,有
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解得
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故A正确;
B.杆
沿斜导轨下滑的距离为
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在杆
沿斜导轨下滑的过程中,穿过回路的磁通量的变化为
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该过程回路中产生的平均感应电动势为
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回路中通过的平均感应电流为
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又
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联立解得
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故B错误;
C.撤去拉力后,杆
在水平导轨上做减速运动,设某时刻其速度大小为
,则此时回路中通过的感应电流为
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设此时杆
的加速度大小为a,由牛顿第二定律有
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设在趋近于零的时间
内,杆
的速度变化的大小为
,有
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联立可得
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即
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解得
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故C正确;
D.撤去拉力后,杆
在水平导轨上做减速运动直到停止,根据能量守恒
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故D正确。
故选ACD。
【题目】某学习小组在所研究小灯泡(额定电压为3.5V)的伏安特性曲线,实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电源电动势为6.0V)
B.电压表V(量程为0-5V,内阻约为4kΩ)
C.电流表A(量程为0-0.6A,内阻约为0.2Ω)
D.滑动变阻器
(最大阻值10Ω,额定电流1A)
E.滑动变阻器
(最大阻值2kΩ,额定电流100mA)
(1)为了便于调节,减小读书误差和系统误差,请你选择合适的滑动变阻器_________(填所选仪器前的字母序号)
(2)根据正确设计的实验电路图,学习小组测得电压、电流,并求得对应电阻值,如下表:
电压/V | 0 | 0.20 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
电流/A | 0 | 0.051 | 0.105 | 0.165 | 0.205 | 0.235 | 0.260 | 0.280 | 0.300 |
根据表格中的数据,学习小组的同学在图中画出了小灯泡的伏安特性曲线。现要知道图线上P点对应的电阻
,有同学认为可以作曲线在P点的切线,而
就等于该切线的斜率的倒数,这样做是否正确?答:________(选填“正确”或“不正确”)
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(3)小灯泡的U-I图线是曲线而不是过原点的直线,原因是:____________