题目内容
(15分)如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻.匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上.一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN,在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好.当棒的位移d=9m时,电阻R上消耗的功率为P=2.7W.其它电阻不计, g取10 m/s2.求:
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(1)此时通过电阻R上的电流;
(2)这一过程通过电阻R上的电荷量q;
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小.
(1)3A (2)4.5C (3)2N
【解析】
试题分析:(1)根据灯泡功率
(1分)
得:I=3A (2分)
(2)由法拉第电磁感应定律有
(1分)
又
(1分)
(1分)
(1分)
解得
(1分)
(1分)
(3)
(2分)
(1分)
(1分)
解得
(2分)
考点:本题考查电磁感应定律
(10分)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。
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(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 。
(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 与 的值。
第二步:以
为纵坐标,
为横坐标,作出 - 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。
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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:① ,② 。
R/Ω | 9000 | 6000 | 5000 | 4000 | 3000 | 2000 |
R-1/ | 1.11 | 1.67 | 2.00 | 2.50 | 3.33 | 5.00 |
U/V | 0.53 | 0.50 | 0.48 | 0.46 | 0.43 | ① |
U-1/V-1 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | ② |
ⅱ、若根据- 图线求得直线的斜率
,截距
,则该水果电池的电动势E= V,内阻r= Ω。