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如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,NQ⊥MN导轨平面与水...

如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,NQ⊥MN导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接一个R=4Ω的电阻.一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度B=1T.将一根质量m=0.05kg、电阻R=1Ω的金属棒ab,紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨的电阻不计.现静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度.(g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)
问:
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定时,速度多大?

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(1)由题,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,此时金属棒开始做匀速直线运动,处于平衡状态.根据平衡条件求出安培力,由安培力公式求出电流. (2)由闭合电路欧姆定律求出感应电动势,再求解速度. 【解析】 (1)当金属棒达到稳定速度时, 由平衡条件得:mgsinθ=f+F               mgcosθ=N  又f=μN 代入数据可得,F=0.1N 再由F=BIL,可得     = (2)由感应电动势E=BLv,I=得到   v=             代入数据可得,v=2m/s 答: (1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流是0.2A. (2)金属棒达到的稳定时,速度是2m/s.
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考点分析:
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有一个小灯泡上标有“3V 0.2A”的字样,现要描绘并研究其伏安特性曲线,有下列器材可供选用:
A.电压表(0-3V,内阻约2KΩ)        B.电压表((0-15V,内阻约5KΩ)
C.电流表((0-0.3A,内阻约2Ω)        D.电流表(0-6A,内阻约0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,1A)               F.滑动变阻器(1000Ω,0.3A)
G.直流电源(6V,内阻不计)另有开关一个、导线若干.
(1)实验中电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(只填器材的字母代号).
(2)在下面的虚线框中画出实验电路图.
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(3)利用实验中得到实验数据在下图所示的I-U坐标系中,描绘得出了小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,若把该灯泡接到一个电动势为3.0伏,内阻为10Ω的直流电源时小灯泡消耗的实际功率约为______. (结果保留两位有效数字)
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(1)多用电表的选择开关应置于______挡.
(2)向杯内加入冷水,温度计的示数为20℃,适当选择多用电表的倍率,
读出热敏电阻的阻值R1,然后向杯内加入热水,温度计的示数为60℃,发现多用电表的指针偏转角度较大.为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值R2,多用电表的倍率应______.(填“增大”“减小”、“不变”)
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D.增大U1可以使偏移变大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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