题目列表(包括答案和解析)
如图所示,两互相平行的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内,相距为L=0. 4 m,左端接平行板电容器,板间距离为d=0. 2 m,右端接滑动变阻器R(R的最大阻值为2Ω,整个空间有水平匀强磁场,磁感应强度为B=10 T,方向垂直于导轨所在平面。导体棒CD与导轨接触良好,棒的电阻为r=1Ω,其他电阻及摩擦均不计,现对导体棒施加与导轨平行的大小为F=2 N的恒力作用,使棒从静止开始运动,取。求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,拉力的最大功率是多大?
(2)当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于稳定状态时,一带电小球从平行板电容器左侧沿两极板的正中间入射,在两极板间恰好做匀速直线运动;当滑动触头在滑动变阻器最下端且导体棒处于稳定状态时,该带电小球以同样的方式和速度入射,在两极板间恰好能做匀速圆周运动,求圆周的半径是多大?
图4-2-16
两位同学是这样求出小球的最大速度的:
甲同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,mgR=mv2,解得小球在滑动过程中的最大速度为v=.
乙同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球在B点受到轨道的支持力为N=2mg.由牛顿第二定律有FN-mg=m,解得球在滑动过程中的最大速度为v=.
请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.
为了验证电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比的规律,库仑还设计了一个电摆实验,其装置如图所示:G为绝缘金属球,lg为虫胶做的小针,悬挂在7~8尺长的蚕丝sc下端,l端放一镀金小圆纸片.G、l间的距离可调.实验时使G、l带异号电荷,则小针受到电引力作用可以在水平面内做小幅摆动.测量出G、l在不同距离时,lg摆动同样次数的时间,从而计算出每次振动的周期.库仑受万有引力定律的启发,把电荷之间的吸引力和地球对物体的吸引力加以类比,猜测电摆振动的周期与带电小纸片l到绝缘带电金属球G之间的距离成正比.库仑记录了三次实验数据如下表:
(1)根据牛顿万有引力定律和单摆的周期公式可以推断:地面上单摆振动的周期T正比于摆球离开地球表面的距离h. (2)从表格中第1、第2组数据看,电摆的周期与纸片到球心之间的距离可能存在正比例关系. (3)假如电摆的周期与带电纸片到金属球球心距离成正比,则三次测量的周期之比应为20:40:53,但是实验测得值为20:41:60,因此假设不成立. (4)第3组实验测得的周期比预期值偏大,可能是振动时间较长,两带电体漏电造成实验有较大的误差造成的. 则下列选项正确的是( ) |
A、(2)(4) |
B、(1)(2)(3)(4) |
C、(2)(3) |
D、(1)(3) |
为了验证电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比的规律,库仑还设计了一个电摆实验,其装置如图所示:G为绝缘金属球,lg为虫胶做的小针,悬挂在7~8尺长的蚕丝sc下端,l端放一镀金小圆纸片.G、l间的距离可调.实验时使G、l带异号电荷,则小针受到电引力作用可以在水平面内做小幅摆动.测量出G、l在不同距离时,lg摆动同样次数的时间,从而计算出每次振动的周期.库仑受万有引力定律的启发,把电荷之间的吸引力和地球对物体的吸引力加以类比,猜测电摆振动的周期与带电小纸片l到绝缘带电金属球G之间的距离成正比.
库仑记录了三次实验数据如下表:
关于本实验及其相关内容,有以下几种说法:
(1)根据牛顿万有引力定律和单摆的周期公式可以推断:地面上单摆振动的周期T正比于摆球离开地球表面的距离h.
(2)从表格中第1、第2组数据看,电摆的周期与纸片到球心之间的距离可能存在正比例关系.
(3)假如电摆的周期与带电纸片到金属球球心距离成正比,则三次测量的周期之比应为20∶40∶53,但是实验测得值为20∶41∶60,因此假设不成立.
(4)第3组实验测得的周期比预期值偏大,可能是振动时间较长,两带电体漏电造成实验有较大的误差造成的.
则下列选项正确的是________
A.(2)(4)
B.(1)(2)(3)(4)
C.(2)(3)
D.(1)(3)
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