【题目】如图所示,MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨,相距为d=0.5m,M、P之间连一个R=1.5Ω的电阻,导轨间有一根质量为m=0.2kg,电阻为r=0.5Ω的导体棒EF,导体棒EF可以沿着导轨自由滑动,滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好.整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.取重力加速度g=10m/s2 , 导轨电阻不计.
(1)若导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑,进入匀强磁场时速度为v=2m/s,
a.求此时通过电阻R的电流大小和方向;
b.求此时导体棒EF的加速度大小;
(2)若导体棒EF从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑,进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动,求导体棒EF开始下滑时离磁场的距离.
【答案】
(1)
解:a.导体棒EF产生的感应电动势:E=Bdv
由闭合电路欧姆定律,得:I= = =1A
方向:由P指向M
b.导体棒所受安培力:F=BId
由牛顿第二定律:mg﹣F=ma
可得 a=g﹣
代入数据解得 a=5m/s2
(2)
解:导体棒匀速运动时,有:mg=BId
又 I= =
则得匀速运动的速率为 v=
代入解得 v=4m/s
由自由落体公式:v2=2gh
则得 h= =0.8m
【解析】(1)a、由公式E=Bdv求感应电动势,由闭合电路欧姆定律求感应电流的大小,由右手定则判断感应电流的方向.b、由公式F=BdI求出棒所受的安培力,再由牛顿第二定律求加速度.(2)由平衡条件和安培力与速度的关系式,求出匀速运动的速度,再由自由落体运动的规律求解.
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【题目】某同学进行了“测定电源电动势和内电阻”的实验,将实验数据描绘得到如图(A)所示的图象.根据图象可得,该电源的电动势为V,内电阻为Ω;若该同学在实验时采用如图(B)所示的电路,则电动势的测量值与真实值之间的关系为E测E真 , 内电阻的测量值与真实值之间的关系为r测r真 .
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【题目】如图所示,在水平地面上放一质量为1 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3 N,F2=4N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 N/kg,则:
(1)木块受到的摩擦力为多少?
(2)若将F2顺时针转90°,此时木块受的合力大小为多少?
(3)若将F2逆时针转90°,此时木块受的合力大小为多少?
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【题目】如图所示,直线MN表示一条平直公路,汽车以初速度v0=2m/s、加速度a=2m/s2由A向C做匀加速直线运动,在到达C点前1s内,所滑过的距离BC为 L,其中L=AC,下列判断正确的是( )
A.平直公路AC长为21 m
B.平直公路BC长为7 m
C.汽车由A向C运动的时间为4 s
D.汽车到达C点的速度大小是8 m/s
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【题目】如图所示,两条平行的光滑金属导轨相距L=1m,金属导轨由倾斜与水平两部分组成,倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.金属棒EF和MN的质量均为m=0.2kg,电阻均为R=2Ω.EF置于水平导轨上,MN置于倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.现在外力作用下使EF棒以速度v0=4m/s向左匀速运动,MN棒恰能在倾斜导轨上保持静止状态.倾斜导轨上端接一阻值也为R的定值电阻.重力加速度g=10m/s2 .
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若将EF棒固定不动,将MN棒由静止释放,MN棒沿斜面下滑距离d=5m时达到稳定速度,求此过程中通过MN棒的电荷量;
(3)在(2)过程中,整个电路中产生的焦耳热.
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【题目】用“油膜法估测分子的直径”的实验中
(1)“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是
A.将油膜看成单分子油膜
B.不考虑各油酸分子间的间隙
C.考虑了各油酸分子间的间隙
D.将油膜分子看成球形
(2)某种不溶于水的油剂的密度是8×102kg/m3 . 取该油剂0.8mg滴在水面上,最后形成的油膜面积最大可达m2 .
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【题目】一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中,其v – t图象如图所示.已知该同学的质量m=60kg,g=9.8m/s2。下列说法正确的是( )
A. 整个过程中该同学受电梯的静摩擦力作用
B. 前2s内该同学处于失重状态
C. 前2s内该同学对电梯底部的压力大小为540N
D. 10s内电梯的位移大小为17m
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【题目】如图所示,光滑斜面AE被分成四个长度相等的部分即AB=BC=CD=DE,一物体由A点静止释放,下列结论正确的是( )
A. 物体到达各点的速率vB:vC:vD:vE=1: : :
B. 物体到达各点所经历的时间tB:tC:tD:tE=1:2:3:4
C. 物体从A运动到E的全过程平均速度v=vC
D. 物体通过每一部分时,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD
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【题目】如图,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直框架向上.现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:
(1)ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受的安培力;
(3)ab棒的加速度.
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