题目内容

如图1-18，不计电阻的两根平行、足够长的金属导轨CD和EF置于竖直平面内，磁感应强度为B=0.5T水平匀强磁场，两导轨所在平面与磁场垂直，有电阻的导体棒MN可以在导轨上保持良好接触地做无摩擦滑动.当在CE间串入电动势为1.5 V、内阻不计的电池时，MN恰好静止，如果取走电池，而用导线将C、E相接，则MN下落过程中，每秒钟扫过的最大面积是_____________m2.

图1-18

解析：由题意知，MN下落达到最大速度时产生的电动势大小等于1.5 V，所以E=BLv，Lv==3，每秒钟扫过的最大面积是S=Lvt=3 m2.

答案：3

练习册系列答案
相关题目
（1）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选项中正确的是
A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表
B．若用“等电势差”描绘等势线，用电流表
C．若用“等电势”描绘等势线，用灵敏电流表
D．若用“等电势”描绘等势线，用电压表
（2）探究能力是物理学研究的重要能力之一．有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系．如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为
10
π
N，（不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如表所示
半径/cm 质量/m0 角速度/rad?s-1 圈数 转动动能/J
4 1 2 8
4 1 3 18
4 1 4 32
4 2 2 16
4 3 2 24
4 4 2 32
8 1 2 16
12 1 2 24
16 1 2 32
（1）根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek，并填在上面的表格里
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为
kmω2r2
kmω2r2
．
（3）以上实验运用了物理学中的一个重要的思维方法是：
控制变量法
控制变量法
．
Ⅰ．气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下：精英家教网
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度V，如下表所示：
弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k
V （m/s） 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 （m2/s2） 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 （m3/s3） 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=
 
m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=
 
；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是
 
．
Ⅱ．现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m）．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：精英家教网
（1）他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为
 
Ω．
（2）他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻：
A．电流表（量程5mA，电阻RA=800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻RV约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．
（3）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为
 
Ω?m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上
 
（选填“达标”或“不达标”）．
如图9-18(a)所示,平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直金属板的靶MN.现在A、B板上加上如图9-18（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高,电压的正向值为U0，反向值也为U0,现有粒子质量为m、带正电且电荷量为q的粒子束从AB的中点O沿平行于金属板的方向OO′射入.设粒子能全部打在靶MN上，而且所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响，试问：

图9-18

（1）在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?

（2）要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)

（3）电场力对每个击中O′点的带电粒子做的总功是多少？

 在xOy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与y轴负方向成450角．在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E，场强大小为E＝0.32 N／C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为B＝0.10 T，如图所示，不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以υ０=2.0×103m／s的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18 C，质量为m＝1.0×10-24　kg．（电、磁场区域足够大）求：

  (1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标；

(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间；

(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标．(保留两位有效数字)

 

 

 

 

 

 

 在xOy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与y轴负方向成450角．在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E，场强大小为E＝0.32 N／C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为B＝0.10 T，如图所示，不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以υ０=2.0×103m／s的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18 C，质量为m＝1.0×10-24　kg．（电、磁场区域足够大）求：

   (1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标；

(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间；

(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标．(保留两位有效数字)

 

 

 

 

 

 

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网