① 解得 (2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B.则金属棒达到最大速度时 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某课外兴趣小组为研究感应器设计了如图所示的装置,光滑导轨MN、PQ倾斜固定,与足够长水平固定的光滑导轨MR、PS在M、P两点光滑连接,水平导轨处在竖直方向的匀强磁场中,在水平导轨两侧安装有“感应控制器”,其结构中包括感应器1、感应器2和锁定控制器,现将导体棒A垂直导轨放置在水平导轨上,并置于锁定控制器处,导体棒B 垂直放置在倾斜导轨某处,由静止释放,当导体棒B到达MP处时,被感应器1感应,并发送锁定信号到锁定控制器,瞬间锁定导体棒A,使其不得水平移动,当导体棒B运动到CD处时,被感应器2感应,并发送解锁信号到锁定控制器,瞬间解锁导体棒A,之后两导体棒在磁场中运动。如图所示,两导体棒的质量为ma=mb=2kg,磁场的感应强度为B=1T,MP CD间的距离为L0=1m,导轨宽L=1m,两导体棒的电阻为,导轨电阻不计,CD与AB间距离足够大,导体棒B释放的位置到水平导轨的高度H=0.8m,(g=10m/s2)求(计算结果保留两位有效数字)

(1)导体棒到达感应器2处时的速度大小。

(2)由于感应控制器的安装使系统多损失的机械能。

 


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某课外兴趣小组为研究感应器设计了如图所示的装置,光滑导轨MN、PQ倾斜固定,与足够长水平固定的光滑导轨MR、PS在M、P两点光滑连接,水平导轨处在竖直方向的匀强磁场中,在水平导轨两侧安装有“感应控制器”,其结构中包括感应器1、感应器2和锁定控制器,现将导体棒A垂直导轨放置在水平导轨上,并置于锁定控制器处,导体棒B 垂直放置在倾斜导轨某处,由静止释放,当导体棒B到达MP处时,被感应器1感应,并发送锁定信号到锁定控制器,瞬间锁定导体棒A,使其不得水平移动,当导体棒B运动到CD处时,被感应器2感应,并发送解锁信号到锁定控制器,瞬间解锁导体棒A,之后两导体棒在磁场中运动。如图所示,两导体棒的质量为ma=mb=2kg,磁场的感应强度为B=1T,MP CD间的距离为L0=1m,导轨宽L=1m,两导体棒的电阻为,导轨电阻不计,CD与AB间距离足够大,导体棒B释放的位置到水平导轨的高度H=0.8m,(g=10m/s2)求(计算结果保留两位有效数字)
小题1:(1)导体棒到达感应器2处时的速度大小。
小题2:(2)由于感应控制器的安装使系统多损失的机械能。
 

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30.图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中NS是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感应强度B=0.050 T。

图1

图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过adcb的中点并与图 1中的铁芯M共轴的固定转轴OO′旋转,在旋转过程中,线框的abcd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长l1=25.0 cm,ad边长l2=10.0 cm,线框共有N=8匝导线,旋转的角速度ω=250 rad/s。将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小。直流电的一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的别一个输出端Q是它的负极。

                            

图2

图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中AB是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为xy

图3

Ⅰ.现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21 A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的。

(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小。

(2)求可变电阻RAB间电阻r之和。

Ⅱ.(1)当以I=0.21 A的电流电解60 min后,测得铜片A的质量增加了0.25 g,则图3装置中的x端应与直流电的______极相连,它是电解池的______极。

(2)电解后铜片B的质量______。(答“增加”“减少”或“不变”)

(3)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA

(已知电子电量e=1.60×1019C)

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  下图是一台电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状.M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.050T.

  下图是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M).矩形线框abcd可绕过ad、cb边的中点并与图中的铁芯M共轴的固定转轴旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图所示的缝隙内的磁场中.已知cb边长=25.0cm,ad边长=10.0cm,线框共有N=8匝导线,装置的角速度ω=250/s.将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小.直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一个输出端Q是它的负极.

     

  下图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、y.

  现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使溶液中产生I=0.21A的电流.假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的.

(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小.

(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和.

(3)当以I=0.21A的电流电解60min后,测得铜片A的质量增加了0.25g,则如图装置的x端应与直流电的________极相连,它是电解池的________极.

(4)电解后铜片B的质量________.(填“增加”、“减少”或“不变”)

(5)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数.(已知电子电量e=1.60×C)

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精英家教网(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数.为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘.在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计.
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题.
①帮助该同学完成实验设计.请你用低压直流电源(精英家教网)、滑动变阻器(精英家教网)、电流表(精英家教网)、开关(精英家教网)设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端.
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=
 

(2)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力.为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为
 
 
,两滑块的总动量大小为
 
;碰撞后两滑块的总动量大小为
 
.重复上述实验,多做几次.若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证.
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