【题目】如图所示,正方形闭合线圈边长为0.2m,质量为0.1kg,电阻为0.1Ω,在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4kg,匀强磁场磁感应强度为0.5T,不计一切摩擦,砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时,它恰好做匀速运动.(g取10m/s2)
(1)求线圈匀速上升的速度;
(2)在线圈匀速进入磁场的过程中,砝码对线圈做了多少功?
(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热?
【答案】
(1)解:设绳子的拉力为F,
对砝码:F=m1gsin 30°=2N
对线框:F=m2g+
代入数据得:v=10m/s
(2)解:W=Fl=2×0.2J=0.4 J.
(3)解:由能量转化守恒定律得:
Q=W﹣m2gl
=0.4 J﹣0.1×10×0.2 J
=0.2 J.
【解析】线圈进入磁场后收到重力、拉力与安培力作用而做匀速直线运动,由平衡条件可以求出线圈的速度.
【考点精析】通过灵活运用电磁感应现象和能量守恒定律,掌握电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流;能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变即可以解答此题.
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【题目】一位同学进行“用打点计时器测量自由落体加速度”的实验。
(1)现有下列器材可供选择:铁架台、重锤、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键。其中不必要的器材是:_______、 、 ;缺少的器材是 、 。
(2)这位同学从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带。把开始打的第一个点标为A,随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F,测量出各点间的距离,如下图所示。请你在这位同学工作的基础上,思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式: 。
(3)由该纸带求出的自由落体加速度为______m/s2;比标准值______(填“偏大”或“偏小”)。
(4)该实验误差的主要来源是 ;可用 的方法减小该误差。
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【题目】在《验证力的平行四边形定则》的实验中,得到了如图所示的图形,图中P为橡皮条的固定点,用两只弹簧秤或用一只弹簧秤时,都将橡皮条与细线的结点拉到O点,实验中要比较的是图中___ 和____ 两个力的大小和方向,其中力_____是实验直接测得的合力
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【题目】如图所示,自耦变压器的输出端有ABC三个完全相同的小灯泡,且认为小灯泡的电阻不受温度的影响,将正弦交流电接入自耦变压器的输入端.开始时自耦变压器的滑片P处于某一位置,电键S闭合,三个小灯泡均发光.;操作过程中,小灯泡两端电压均未超过其额定值.下列说法中正确的是( )
A.将自耦变压器的滑片p向上滑动,三个灯泡将变暗
B.将自耦变压器的滑片p向上滑动,三个灯泡将变亮
C.将电键S断开,为保证AB两灯功率不变,需将自耦变压器的滑片p向上滑动
D.将电键S断开,为保证AB两灯功率不变,需将自耦变压器的滑片p向下滑动
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【题目】空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为﹣q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则( )
A.MN两点的电势差为
B.匀强电场的电场强度大小为
C.带电小球由M运动到N的过程中,电势能减少了Fdcosθ
D.若要使带电小球由N向M做匀速直线运动,则F必须反向
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【题目】如图,用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接,在下列四种情况下,相同的拉力F均作用在m1上,使m1、m2作加速运动:
①拉力水平,m1、m2在光滑的水平面上加速运动;
②拉力水平,m1、m2在粗糙的水平面上加速运动;
③拉力平行于倾角为的斜面,m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动;
④拉力平行于倾角为的斜面,m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动;以L1、L2、L3、L4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量,则有( )
A. L2>L1 B. L4>L3 C. L1>L3 D. L2=L4
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【题目】ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1 , 在P2处的场强大小为E2 . 则以下说法正确的是( )
A.两处的电场方向相同,E1>E2
B.两处的电场方向相反,E1>E2
C.两处的电场方向相同,E1<E2
D.两处的电场方向相反,E1<E2
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【题目】在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的总质量用M表示,所挂钩码的总质量用m表示,小车的加速度a可由打点计时器在纸带上的打点信息测量并计算出来。
(1)当M与m的大小关系满足___时,才可以近似认为绳对小车的拉力大小等于所挂砝码在重力。
(2)在探究加速度与质量的关系时,保持钩码的质量m一定,改变小车及车中砝码的总质量M,测出相应的加速度,如果采用图像法处理数据,为了比较直观地反映加速度a与质量M的关系,应该画出a与___的图像。
(3)在探究加速度a与合力F的关系时,甲同学根据测量数据做出的图线如图2中(A)所示,说明实验中存在的主要问题是:__________
(4)乙.丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的图线,如图2中(B)所示,两个同学做实验时取值不同的物理量是:______(选填“m”或“M”)
(5)图3给出的是实验中获得的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点点间还有4个打点(图中未标出),测得计数点间的距离如图所示,根据图中数据计算加速度____(保留三位有效数字)。
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【题目】如图所示,一带正电的物体位于M处,用绝缘丝线系上带正电的小球,分别挂在P1、P2、P3的位置,可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同.关于此实验得出的结论,下列说法中正确的是( )
A.电荷之间作用力的大小与两电荷的带电性质有关
B.电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关
C.电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量无关
D.电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关
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