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如图所示,两根半径为光滑的圆弧轨道间距为L,电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电...

如图所示,两根半径为光滑的manfen5.com 满分网圆弧轨道间距为L,电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,求:
(1 )棒到达最低点时电阻R两端的电压;
(2)棒下滑过程中产生R的热量;
(3)棒下滑过程中通过R的电量.

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(1)金属棒到达轨道MN处时由轨道的支持力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出速度v,得到感应电动势E=BLv,电阻R两端的电压U=. (2)根据能量守恒定律得知Q=mgr-.根据串联电路的特点和焦耳定律求解R产生的热量. (3)电量q===. 【解析】 (1)到达最低点时,设棒的速度为v, 由牛顿第二定律得:    N-mg=m 由题意,N=2mg 得v= 金属棒产生的感应电动势 E=BLv=BL 故U== (2)由能量转化和守恒得: Q=mgr-= 金属棒与电阻R串联,根据焦耳定律得 R产生的热量为 Q==  (3)棒下滑过程中通过R的电量为 q==== 答: (1)棒到达最低点时电阻R两端的电压是; (2)棒下滑过程中产生R的热量; (3)棒下滑过程中通过R的电量是.
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考点分析:
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(1)甲、乙都是使用电磁打点计器验证机械能,恒定律的实验装置图.
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①较好的装置是______ (填“甲”或“乙”).
②打点汁时器必须接______(填“髙压”或“低压”)交流电源.
③丙图是采用较好的装置进行实验的,如果发现第1、2两点之间的距离大约为4mm,这是因为实验时______;如果出现这种情况,则打第6点时重物的重力势能与动能的关系为______(选填序号):
A.mgl=manfen5.com 满分网    B.mglmanfen5.com 满分网   C.mglmanfen5.com 满分网
(2)用伏安法测一个蓄电池的电动势E和内电阻r.现有器材:电流表(量程60mA,内阻约为1OΩ );电压表(量程1OV,内阻约20KΩ );热敏电阻(80Ω-200Ω );5杯温度分别为20C、40C、60C、80C、100C的水;开关一个;导线若干.
①有一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物,如下图所示,请用笔画线代替导线把电压表接人电路.
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②下表为该同学用热敏电阻插入不同温度的水时测得的数据,他把这些数据画出如下U-I图线,由该图线可得蓄电池的电动势______V,内电阻______Ω(保留二位有效数字).
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t/0c20406080100
I/mA26.133.340.046.252.2
U/V5.485.335.205.084.96
③利用以上数据还可以粗略算出热敏电阻的阻值,发现随着温度的升高,热敏电阻的阻值将会变______ (填“小”或“大”).
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B.粒子q的加速度先变小后变大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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