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如图所示,两条无限长且光滑的平行金属导轨MM′.NN′的电阻为零,相距l=0.4...

如图所示,两条无限长且光滑的平行金属导轨MM′.NN′的电阻为零,相距l=0.4m,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,ab,cd两金属棒长度与导轨宽度相同,电阻均为R=0.5Ω,垂直地跨放在导轨上,ab的质最为m1=0.4kg,cd的质量为m2=0.1kg,开始将cd棒锁定在导轨上,给ab棒一个向左的瞬时冲量,以初速度v1=5m/s开始滑动,当速度降为v=10m/s时,将对cd棒的锁定解除.
(1)在解除对cd棒的锁定前,电路中一共产生了多少焦耳热?
(2)在cd刚开始运动时,cd棒的加速度多大?
(3)cd棒能获得的最大速度是多大?

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(1)对cd棒由能量守恒定律,即可求解; (2)根据法拉第电磁感应定律,与闭合电路欧姆定律及牛顿第二定律相结合,即可求解; (3)对系统在水平方向运用动量守恒定律,从而即可求解. 【解析】 (1)在解除对cd棒的锁定前,电路中产生的焦耳热为 解得:Q=15J (2)在cd刚开始运动时,ab棒产生的感应电动势为 E=Blv1=0.5×0.4×5V=1V 回路中的感应电流 cd棒受到的安培力为F=BIl=0.5×1×0.4N=0.2N cd棒的加速度大小为 (3)ab棒cd棒组成的系统水平方向动量守恒,cd棒的最大速度为v, 则有,动量守恒定律: m1v1=(m1+m2)v 解得:v=4m/s 答:(1)在解除对cd棒的锁定前,电路中一共产生了15J焦耳热; (2)在cd刚开始运动时,cd棒的加速度2m/s2; (3)cd棒能获得的最大速度是4m/s.
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考点分析:
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(1)电源的电动势;
(2)电灯的电阻;
(3)S断开时,为使灯泡正常发光,R2的阻值应调到多少Ω?

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在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时
(1)某同学连接的实物图如右图所示.但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数,实验前仪器都检查过是好的,也就是说只可能是某根连接导线断了.那么,请你分析一下,可能发生断路故障的导线是______(写出所有可能断的导线的编号).
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(2)某同学在实验时使用的电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V,并加接了一个已知阻值的定值电阻R,如图甲所示,试说明他加接此电阻的作用是_______,设干电池的内阻约为1Ω,并估算电阻R的最小阻值大约是______
(3)如果某同学把R接到图乙所示的位置,改变滑动变阻器的阻值,测出了两组对应的电流表和电压表示数U1、I1和U2、I2后,则测出的电源内阻的阻值为r=______ (用R、U1、I1和U2、I2表示).
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(1)已知打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz,结合图乙给出的数据(单位:cm),求出木块运动加速度的大小为______m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为______m/s(计算结果均保留2位有效数字).
(2)设重物的质量为m,木块的质量为M,且线与纸带的质量均不计,除了木块与木板间有摩擦外,其它部分的摩擦不计,重力加速度用g表示,若测得的加速度为a,则木块和木板之间的动摩擦因数μ的表达式为μ=______
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如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移),a、b叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F拉b物块,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,在加速运动阶段( )
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A.a对b的压力不变
B.a对b的压力变大
C.a、b物块间的摩擦力变小
D.a、b物块间的摩擦力不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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