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如图12-2-11(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图12-2-11(b)所示,两磁场方向均竖直向上.在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量.
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向.
查看习题详情和答案>>如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距l=1 m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10 mm,定值电阻R1=R3=8 Ω,R2=2 Ω,导轨电阻不计.磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=1×10-4 kg,带电荷量q=-11×10-15 C的微粒恰好静止不动;当S闭合时,粒子立即以加速度a=7 m/s2向下做匀加速运动,取g=10 m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且运动速度保持恒定.求:
(1)当S断开时,电容器上M、N哪个极板电势高;当S断开时,ab两端的路端电压是多大?
(2)金属棒的电阻多大?
(3)金属棒ab运动的速度多大?
(4)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?
a.将木板水平放置,把一张白纸用图钉固定在木板上;
b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面,过aa’上的一点O画出界面的法线NN’,并画一条线段AO作为入射光线;
c.把矩形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa’对齐,画出玻璃砖的另一边bb’;
d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,
e.移去大头针和玻璃砖,做出出射光线,标出入射角α、折射角β.
①请将步骤d补充完整.
②小明同学按上述步骤进行了实验,记录下5组数据,并计算出不同入射角时玻璃的折射率,如下表所示.
| 组别 项目 |
第1组 | 第2组 | 第3组 | 第4组 | 第5组 |
| 入射角α | 25° | 35° | 45° | 50° | 75° |
| 折射角β | 16° | 22.5° | 28° | 32° | 42° |
| sinα | 0.423 | 0.574 | 0.707 | 0.766 | 0.966 |
| sin β | 0.276 | 0.383 | 0.469 | 0.530 | 0.669 |
| 折射率n | 1.533 | 1.499 | 1.506 | 1.446 | 1.443 |
| 1 |
| 1.521 |
③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO交于C点,与OOˊ交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NNˊ于Cˊ、Dˊ,所以折射率n=
| CC′ |
| DD′ |
| CC′ |
| DD′ |
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:
待测粗细均匀的金属丝Rx (阻值约为10Ω)
直流电流表:A1(量程100mA,内阻为2Ω)
A2(量程400mA,内阻约为0.3Ω)
直流电压表:V1(量程4V,内阻约为3kΩ)
V2(量程15V,内阻约为12kΩ)
滑动变阻器:R (阻值范围0~10Ω)
电源:E (电动势为3V,内阻约为0.04Ω)
①实验时,用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,某次测量的情况如图所示,其读数为
②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻,为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表
③选择了正确的器材后,请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,在实物图(乙)上连线.
④若电压表、电流表读数用U、I表示,导线的长度为L,直径为d,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=
| πUd2 |
| 4IL |
| πUd2 |
| 4IL |
a.将木板水平放置,把一张白纸用图钉固定在木板上;
b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面,过aa’上的一点O画出界面的法线NN’,并画一条线段AO作为入射光线;
c.把矩形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa’对齐,画出玻璃砖的另一边bb’;
d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,______,记下P3、P4的位置.
e.移去大头针和玻璃砖,做出出射光线,标出入射角α、折射角β.
①请将步骤d补充完整.
②小明同学按上述步骤进行了实验,记录下5组数据,并计算出不同入射角时玻璃的折射率,如下表所示.
| 组别 项目 |
第1组 | 第2组 | 第3组 | 第4组 | 第5组 |
| 入射角α | 25° | 35° | 45° | 50° | 75° |
| 折射角β | 16° | 22.5° | 28° | 32° | 42° |
| sinα | 0.423 | 0.574 | 0.707 | 0.766 | 0.966 |
| sin β | 0.276 | 0.383 | 0.469 | 0.530 | 0.669 |
| 折射率n | 1.533 | 1.499 | 1.506 | 1.446 | 1.443 |
但其中有一组数据是不真实的,李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521,arcsin(
| 1 |
| 1.521 |
③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO交于C点,与OOˊ交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NNˊ于Cˊ、Dˊ,所以折射率n=______.(用图示中的线段表示)
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:
待测粗细均匀的金属丝Rx (阻值约为10Ω)
直流电流表:A1(量程100mA,内阻为2Ω)
A2(量程400mA,内阻约为0.3Ω)
直流电压表:V1(量程4V,内阻约为3kΩ)
V2(量程15V,内阻约为12kΩ)
滑动变阻器:R (阻值范围0~10Ω)
电源:E (电动势为3V,内阻约为0.04Ω)
①实验时,用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,某次测量的情况如图所示,其读数为______mm.
②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻,为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表______,电压表______.(填器材的符号)
③选择了正确的器材后,请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,在实物图(乙)上连线.
④若电压表、电流表读数用U、I表示,导线的长度为L,直径为d,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=______.
A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
(2)某研究性学习小组设计了如丙图所示的电路,其中A、B为接线柱,备用器材如下:
电流表A1(量程0--0.6A,内阻约0.5Ω),电流表A2(量程0--100mA,内阻约1Ω);电压表V1(量程0--3V,内阻约2kΩ),电压表V2(量程0--15V,内阻约3kΩ);电源E1(电动势3V,内阻可不计),电源E2(电动势15V,内阻可不计).滑动变阻器、开关、导线等.
①用此电路来进行“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,选用电流表A1、电压表V1、电源E1等器材安装好电路后,把标有“2.8V,1.5W”的小灯泡接在A、B两接线柱上,在实验时应把单刀双掷开关K2置于位置
②用此电路来进行“测定金属的电阻率”的实验,把电阻约为200Ω的电阻丝两端分别接在A、B接线柱上,测出电阻丝的有效长度和直径,其中一次测直径的示数如丁图所示,读出金属丝直径为
测金属丝的电阻时,选用电源E2、电压表V2,则电流表应选用