A. t=0时刻,金属细杆两端的电压为Bdv0 B. t=t1时刻,金属细杆所受的安培力为
C. 从t=0到t=t1时刻,通过金属细杆横截面的电量为D. 从t=0到t=t2时刻,定值电阻R产生的焦耳热为【答案】CD
【解析】A: t=0时刻,金属细杆产生的感应电动势
。故A项错误。
,金属细杆两端的电压
B:t=t1时刻,金属细杆的速度与磁场平行,不切割磁感线,不产生感应电流,所以此时,金属细杆不受安培力。故B项错误。
C:从t=0到t=t1时刻,电路中的平均电动势时间内通过金属细杆横截面的电量
,解得:
,回路中的电流。故C项正确。
,在这段
D:设杆通过最高点速度为,金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点,对杆受力分析,由牛顿第二定律可得:
,解得
从t=0到t=t2时刻,据功能关系可得,回路中的总电热:定值电阻R产生的焦耳热综上答案为CD。 点睛:感应电量三、非选择题
,解得:
。故D项正确。
,这个规律要能熟练推导并应用。
9. 某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图1所示.其主要实验步骤如下:
a.用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示;
b.读出导轨标尺的总长L0,并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0; c.读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s;
d.由静止释放滑块,从数字计时器(图1中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t. 回答下列问题:
(1)由图2读出l=________mm.
(2)________(选填“有”或“没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量M. (3)多次改变光电门位置,即改变距离s,重复上述实验,作出随s的变化图象,如图3
所示,当已知量t0、s0、l、H0和当地重力加速度g满足表达式=________时,可判断滑块下滑过程中机械能守恒.
【答案】 (1). 8.20 (2). 没有 (3).
【解析】(1) 游标尺上共有20小格,精度为0.05 mm,用游标卡尺测量挡光条的宽度l=(8+0.05×4)mm=8.20 mm; (2) )欲验证机械能守恒定律,即
,为气垫导轨与水平面间的夹角,只需验证
,可见没有必要测量滑块和挡光条的总质量M;
(3) 由几何知识得,当s=s0,t=t0时有。
10. 某学习小组欲描绘小灯泡的伏安特性曲线,现提供下列器材: A.电压表V(量程6 V,内阻约6 kΩ) B.电流表A(量程0.6 A,内阻约10 Ω) C.电阻箱R1(0~999.9 Ω) D.定值电阻R2=200 Ω E.定值电阻R3=100 Ω F.滑动变阻器R4(0~10 Ω) G.滑动变阻器R5(0~100 Ω) H.规格为“6 V,6 W”的待测灯泡 I.电源E(电动势约12 V,内阻较小) J.开关、导线若干
(1)某同学根据实验原理,将电流表的量程由0.6 A扩大至1.0 A,首先采用了如图1所示的电路测量电流表内阻.闭合开关S1,反复调节电阻箱阻值,当R1=19.0 Ω时,发现闭合和打开开关S2时电流表指针指示值相同,则电流表的内阻RA=________Ω.若忽略偶然误差,从理论上分析,实验测得的电流表内阻值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.
(2)图2是测量灯泡电流随电压变化的实物电路,请你用笔画线代替导线完成电路连接___________ (要求在闭合开关前,滑动变阻器滑动头置于最左端). (3)实验中,滑动变阻器应选择________(选填“R4”或“R5”).
【答案】 (1). 9.5 (2). 等于 (3). (4). R4
【解析】(1)闭合开关时,R1与电流表并联后,再与R2与R3的并联部分串联;开关断开时,
R1与R2串联后与电流与和R3的串联部分并联;两种情况下电流表示数相同,则根据串并联电
路规律可知
,解得:RA=9.5Ω。若忽略偶然误差,从理论上分析,实验测得的电流表内
阻值等于真实值。
(2)本实验中采用滑动变阻器分压接法,同时电流表与电阻箱并联扩大量程,故实物图如图所示:
(3)因滑动变阻器采用分压接法,所以应采用总阻值较小的滑动变阻器R4。
11. 如图所示,质量为m=1 kg的滑块,以v0=5 m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,若小车质量M=4 kg,平板小车足够长,滑块在平板小车上滑动1 s后相对小车静止.求:(g取10 m/s2)
(1)滑块与平板小车之间的动摩擦因数μ; (2)此过程中小车在地面上滑行的位移. 【答案】(1)0.4(2)0.5m
【解析】试题分析:先应用动量守恒定律求出小车与滑块的共同速度,再对m应用动量定理求出动摩擦因数;对M应用动能定理求出小车的位移。
(1)m滑上平板小车到与平板小车相对静止,速度为v1,据动量守恒定律: mv0=(m+M)v1
对m据动量定理:-μmgt=mv1-mv0 代入得μ=0.4; (2) 对M据动能定理有:
解得:s=0.5m。
12. 如图,水平地面上方有一底部带有小孔的绝缘弹性竖直挡板,板高h=9 m,与板上端等高处水平线上有一P点,P点离挡板的距离x=3 m.板的左侧以及板上端与P点的连线上方存在匀强磁场和匀强电场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=1 T;比荷大小=1.0 C/kg可视为质点的小球从挡板下端小孔处以不同的速度水平射入场中做匀速圆周运动,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最终能经过位置P,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,π取3.14,结果保留三位有效数字。求:
(1)电场强度的大小与方向;
(2)小球不与挡板相碰运动到P的时间;
(3)要使小球运动到P点时间最长应以多大的速度射入. 【答案】(1)10.0N/C,方向竖直向下(2)3.79s(3)3.75m/s 【解析】(1)由题意可知,小球带负电,因小球做匀速圆周运动,有得
,方向竖直向下;
,
(2)小球不与挡板相碰直接到达P点轨迹如图:
有得:;
;
;
;
设PO与挡板的夹角为θ,则小球做圆周运动的周期
设小球做圆周运动所经过圆弧的圆心角为,则运动时间
;