题目内容
如图所示,用两根足够长的粗糙金属条折成“┌”型导轨,右端水平,左端树直,与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd与导轨垂直且接触良好。已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等,导轨电阻不计,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在水平向右的拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆沿轨道向下运动,以下说法正确的是( )
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(A)cd杆一定向下做匀加速直线运动
(B)拉力F的大小一定不变
(C)回路中的电流强度一定不变
(D)拉力F的功率等于ab棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和
BC
【解析】
试题分析:由图看出,ab匀速切割磁感线,产生恒定的感应电动势,cd不切割磁感线,不产生感应电动势,回路中感应电流恒定.cd棒竖直方向上受到向下的重力和向上滑动摩擦力f,水平方向受到轨道的支持力N和安培力
,则
L,可知f大小不变.若重力大于滑动摩擦力,cd杆做匀加速运动,若重力等于滑动摩擦力,cd杆做匀速运动,故A错误,C正确.对于ab杆:水平方向受到F和安培力,安培力大小不变,则知F不变,故B正确.根据能量转化和守恒定律可知:拉力F的功率与cd杆重力功率之和等于两棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和,故D错误.
考点:考查了导体切割磁感线时的感应电动势;焦耳定律.
某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通
电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。
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次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
F/N | 0.10 | 0.18 | 0.26 | 0.30 | 0.40 |
a/(m·s-2) | 0.08 | 0.22 | 0.37 |
| 0.59 |
(1)第4次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C和D是纸带上
的五个计数点,每两
个相邻点间有四个点没有画
出,A、B、C、
D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据
纸带上数据计算出小车加速度a为__ m/s2。(保留二位小数)
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(2)在实验中,
(选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。
(3)根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象(不要求答在答题卡上),根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是 。
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