题目列表(包括答案和解析)
如图9-3-2甲所示为两根平行放置的相距L=0.5 m且足够长的固定金属直角导轨,一部分水平,另一部分竖直.质量均为m=0.5 kg的金属细杆ab、cd始终与导轨垂直且接触良好形成闭合回路,水平导轨与ab杆之间的动摩擦因数为μ,竖直导轨光滑.ab与cd之间用一根足够长的绝缘细线跨过定滑轮相连,每根杆的电阻均为R=1 Ω,其他电阻不计. .整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现用一平行于水平导轨的恒定拉力F作用于ab杆,使之从静止开始向右运动, ab杆最终将做匀速运动,且在运动过程中cd杆始终在竖直导轨上运动.当改变拉力F的大小时,ab杆相对应的匀速运动的速度v的大小也随之改变,F与v的关系图线如图9-3-2乙所示.不计细线与滑轮之间的摩擦和空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)杆与水平导轨之间的动摩擦因数μ和磁感应强度B各为多大?
(2)若ab杆在F=9 N的恒力作用下从静止开始向右运动8 m后达到匀速状态,则在这一过程中整个回路产生的焦耳热为多少?
(18分,每空3分)下图是某兴趣小组同学设计的实验装置,
(1)若木板水平放置,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在木板上(尚未到达滑轮处), 该小组同学利用匀减速直线运动规律测木板动摩擦因数。从纸带上便于测量的点开始,相邻计数点间的距离如图下所示,相邻计数点间还有4个记录点未画出。打点计时器电源的频率为50 Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点____________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点8对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=____m/s2,若用来计算物块与木板间的动摩擦因数(g取10 m/s2),则计算结果μ=________ (保留三位有效数字) 。
(2)若该小组同学想利用此装置,探究重物落地前,物块在重物牵引下运动的加速度与力、质量的关系,则下列做法正确的是____________(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引物块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡物块受到的滑动摩擦力时,要将重物拴在木块上
C.实验时,先放开物块再接通打点计时器的电源
D.通过增减物块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
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