题目内容

【题目】如图所示,平行导轨与水平面之间夹角为 ,PQ下端导轨是直线,MN与PQ之间的两导轨是相同的曲线,两端导轨在P、Q处平滑连接,M、N间用导线连接,MN与PQ之间的直线距离为L,两导轨之间的距离也为L。磁感应强度大小为B0的匀强磁场的方向垂直直线部分导轨平面向上。长为L、质量为m的金属棒AB从MN由静止释放,金属棒AB运动到PQ后做匀速直线运动。金属棒AB的电阻为R,重力加速度为g。运动过程中金属棒AB与导轨始终垂直且接触良好,不计一切摩擦及导轨和导线的电阻,下列说法正确的是()

A. 金属棒AB做匀速直线运动的速度大小为

B. 金属棒AB受到的最大安培力为mgcos

C. 由MN到PQ过程中,通过金属棒AB的电荷量为

D. 由MN到PQ过程中,金属棒AB中产生的热量为mgLsin-

【答案】ACD

【解析】金属棒AB做匀速直线运动时满足: ,解得,选项A正确;

金属棒AB速度最大时受到的安培力最大,最大值为Fmax=mgsinα,选项B错误;由MN到PQ过程中,通过金属棒AB的电荷量为,选项C正确;由MN到PQ过程中,金属棒AB中产生的热量等于金属棒的机械能的减小量: ,选项D正确;故选ACD.

练习册系列答案
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【题目】如图1所示是一种常用的力传感器,它是利用金属电阻应变片将力的大小转换为电阻大小变化的传感器。常用的力传感器由金属梁和应变片组成,且力F越大,应变片弯曲程度越大,应变片的电阻变化就越大,输出的电压差也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19Ω,为了准确地测量该阻值,设计了以下实验,实验原理图如图2所示。

实验室提供以下器材:

A.定值电阻(R0=5Ω)

B.滑动变阻器(阻值为2Ω,额定功率为)

C.电流表(,内阻r1=1Ω)

D.电流表(,内阻约为5Ω)

E.直流电源(电动势,内阻约为1Ω)

F.直流电源(电动势,内阻约为2Ω)

G.开关S及导线若干

(1)当金属梁没有受到压力时,两应变片的电阻相等,通过两应变片的电流相等,则输出的电压差U________(填“大于零”“小于零”或“等于零”);

(2)图2中①.②为电流表,其中电流表①选_______(填“”或“”),电源选___(填“”或“”);

(3)在供电电路中滑动变阻器有两种连接方式:一种是限流式,另一种是分压式,本实验应选择的方式为_____________;

(4)在图3中,将原电路B.C间导线断开,并将滑动变阻器与原设计的电路A、B、C端的一些端点连接,调节滑动变阻器,测量多组数据,从而使实验结果更准确,请在图3中正确连接电路_______;

(5)结合上述实验步骤可以得出电阻的表达式为______(两电流表的电流分别用、表示)。

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