mgv=I2(R++) (9) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖9-3-24甲所示,水平面上固定一個(gè)間距L=1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌,整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌一端接阻值R=9 Ω的電阻.導(dǎo)軌上有質(zhì)量m=1 kg、電阻r=1 Ω、長度也為1 m的導(dǎo)體棒,在外力的作用下從t=0開始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動,其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v=2,不計(jì)導(dǎo)軌電阻.求:

(1)t=4 s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大小;

(2)請?jiān)谌鐖D乙所示的坐標(biāo)系中畫出電流平方與時(shí)間的關(guān)系(I2t)圖象.

圖9-3-24

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如圖K41-15甲所示,水平面上固定一個(gè)間距L=1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌,整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌一端接阻值R=9 Ω的電阻.導(dǎo)軌上質(zhì)量m=1 kg、電阻r=1 Ω、長度也為1 m的導(dǎo)體棒在外力的作用下從t=0時(shí)開始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動,其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v=2 .不計(jì)導(dǎo)軌電阻.求:

(1)t=4 s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大;

(2)請?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫出電流二次方與時(shí)間的關(guān)系(I2t)圖象,并通過該圖象計(jì)算出4 s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。

甲          乙   

圖K41-15

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如圖所示,光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上,導(dǎo)軌間的距離l=0.6m,左端接電阻R=0.9Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌所在空間存在垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T.現(xiàn)將一根阻值為r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌接觸良好,用一水平向右的拉力使金屬棒沿導(dǎo)軌向右做速度v=5.0m/s的勻速直線運(yùn)動.求:
(1)金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大。
(2)通過電阻R的電流大小和方向;
(3)拉力F的大小.

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(1)下面各圖的讀數(shù)分別為:圖1
1.385
1.385
cm,圖2
0.5615
0.5615
cm.

(2)某同學(xué)在應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,獲取一根紙帶如圖3,但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點(diǎn)距離遠(yuǎn)大于2mm,且0、1和1、2間有點(diǎn)漏打或沒有顯示出來,而其他所有打點(diǎn)都是清晰完整的,現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個(gè)點(diǎn)到0點(diǎn)的長度hi(i=2.3.4…7),再分別計(jì)算得到3、4、5、6四個(gè)點(diǎn)的速度vi和vi2(i=3.4.5.6),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T.

①該同學(xué)求6號點(diǎn)速度的計(jì)算式是:v6=
h7-h5
2T
h7-h5
2T

②然后該同學(xué)將計(jì)算得到的四組(hi,vi2 )數(shù)據(jù)在v2-h坐標(biāo)系中找到對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),將四個(gè)點(diǎn)連接起來得到如圖4所示的直線,請你回答:接下來他是如何判斷重錘下落過程機(jī)械能守恒的?(說明理由)
答:
根據(jù)機(jī)械能守恒定律,從0點(diǎn)到任意i點(diǎn)有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
v
2
i
-hi
關(guān)系是一條直線斜率為2g,所以只要在直線上取相對較遠(yuǎn)兩點(diǎn),計(jì)算出斜率,與2g比較,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)相等即可
根據(jù)機(jī)械能守恒定律,從0點(diǎn)到任意i點(diǎn)有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
,
v
2
i
-hi
關(guān)系是一條直線斜率為2g,所以只要在直線上取相對較遠(yuǎn)兩點(diǎn),計(jì)算出斜率,與2g比較,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)相等即可

(3)測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為6V,r約為1.5Ω).器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=8.5Ω,滑線變阻器R'(0~10Ω),開關(guān)S,導(dǎo)線若干.

①畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.圖5中各元件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)出.
②用筆畫線代替導(dǎo)線完成實(shí)物連接圖.
③實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2.則可以求出E=
I1U2-I2U1
I1-I2
I1U2-I2U1
I1-I2
,r=
U2- U1
I1-I2
-R
U2- U1
I1-I2
-R
(用I1,I2,U1,U2及R表示).

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相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置,質(zhì)量為m=1kg的光滑金屬棒ab通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,金屬棒cd水平固定在金屬導(dǎo)軌上,如圖甲所示,虛線上方磁場方向垂直紙面向里,虛線下方磁場方向豎直向下,兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,ab、cd兩棒的電阻均為r=0.9Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì).a(chǎn)b棒在方向豎直向上大小按圖乙所示規(guī)律變化的外力F作用下從靜止開始,沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動,g取10m/s2
(1)在運(yùn)動過程中,ab棒中的電流方向?cd棒受到的安培力方向?
(2)求出ab棒加速度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?
(3)從t1=0到t2=2s,金屬棒ab的機(jī)械能變化了多少?

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