题目内容

14.如图所示,水平地面上固定着光滑平行导轨,导轨与电阻R连接,放在竖直向上的匀强磁场中,杆的初速度为v0,不计导轨及杆的电阻,则下列关于杆的速度与其运动位移之间的关系图象正确的是(  )
A.B.C.D.

分析 导体棒受重力、支持力和向后的安培力,根据切割公式E=BLv、闭合电路欧姆定律、安培力公式F=BIL连列求解出安培力表达式进行分析.

解答 解:导体棒受重力、支持力和向后的安培力;
感应电动势为:E=BLv
感应电流为:I=$\frac{E}{R}$
安培力为:F=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma=m$\frac{△v}{△t}$
故:$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}△t=m△v$求和,有:
$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}∑v△t=m∑△v$
故:$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}x=m({v}_{0}-v)$
故v与x是线性关系;故C正确,ABD错误;
故选:C.

点评 本题关键是推导出安培力的表达式进行分析,明确导体棒做加速度不断减小的减速运动,难点在要结合微元法进行分析.

练习册系列答案
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9.某实验小组测定水果电池的电动势和内阻,所用的器材有:
水果电池E:电动势约为1V;
电流表A:量程10mA,内阻约为几欧;
电压表V:量程1V,内阻RV=3kΩ;
滑动变阻器Rp:最大阻值200Ω;
电阻箱R:最大阻值9999Ω;
开关S,导线若干.

(1)该实验小组设计了如图1所示的电路,实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数及变化均很小,且电压表的示数变化很小,分析其原因是滑动变阻器最大阻值较小,电源内阻很大;
(2)该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路,实验步骤如下:
第一步:闭合开关S,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R,并计算出对应的$\frac{1}{R}$与$\frac{1}{U}$的值.
第二步:以$\frac{1}{U}$为纵坐标,$\frac{1}{R}$为横坐标,作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线(用直线拟合);
第三步:求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.

请回答下列问题:
(Ⅰ)实验得到的部分数据如下表所示,其中当电阻箱的电阻R=2000Ω时电压表的示数如图3所示,读出数据,完成下表.答:①0.37,②2.7.

R/Ω900060005000400030002000
R-1/10-4Ω-11.111.672.002.503.335.00
U/V0.530.500.480.460.43
U-1/V-11.92.02.12.22.3
(Ⅱ)若根据$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线求得直线的斜率k=2.0×103Ω/V,截距b=$\frac{5}{3}$V-1,则该水果电池的电动势E=1V,内阻r=2×103Ω

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