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如图所示,电动机牵引的是一根原来静止的长L=1m、质量m=0.1kg的金属棒MN...

如图所示,电动机牵引的是一根原来静止的长L=1m、质量m=0.1kg的金属棒MN,棒电阻R=1Ω,金属棒MN架在处于磁感强度B=1T的水平匀强磁场中的竖直放置的固定框架上,磁场方向与框架平面垂直,当导体棒上升一定高度后获得稳定速度.电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7V和1A.已知电动机内阻r=1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,求:金属棒所达到的稳定速度的大小.

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金属棒在电动机的牵引下从静止运动一定距离后达稳定速度,并产生了焦耳热.而由电动机的输入电压、电流再结合线圈内阻可求出电动的输出功率.则由能量守恒定律可算出稳定速度大小. 【解析】 电动机输入功率P1=IU=7W  ① 电动机输出功率使MN棒增加重力势能,并产生感应电流伴随着内能.    金属棒受到的安培力:F=BIL=BL×= ② 电动机输出功率P2=(mg+F)v            ③ 由能量守恒得P1-I2rM=P2              ④ 由①②③④且代入数据得:v=2m/s(v′=-3m/s舍去) 答:金属棒所达到的稳定速度的大小为2m/s.
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考点分析:
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某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9V左右,内阻r约为50Ω).已知该电池允许输出的最大电流为150mA,该同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2kΩ,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R有以下几中规格:
A.2Ω   B.20Ω    C.200Ω    D.2000Ω
本实验应选______(填入相应的字母)作为保护电阻.
(2)该同学完成电路的连接后,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,读取电压表的示数,其中电压表的某一次偏转如图乙所示,其读数为______
(3)改变电阻箱值,取得多组数据,作出了如图丙所示的图线,则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为______V,内阻r为______Ω.(结果保留两位有效数字)
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(4)用该电路测电动势与内阻,测量值和真实值的关系E______E,r______r(填“大于”、“小于”或“等于”).
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①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置进行实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,在器材的选用和调节上,除满足钩码的质量远远小于小车的质量外,还须满足的另一个要求是______
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②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T、距离如图乙所示,则打下C点时小车的速度表达式为(用题中所给的物理量表示)______
③要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测量的物理量有______
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如图所示,一个圆环形导体线圈a平放在水平面上,在a的正上方固定一竖直的螺线管b,b的铁心与a不接触,a、b的轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路,当移动滑动变阻器的触头P时,圆环a中将产生感应电流,同时a对水平面的压力N将发生变化,如果要使圆环a中产生图中所示方面的感应电流,则下面的说法中正确的是( )
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A.P应向上滑,N大于a的重力
B.P应向下滑,N大于a的重力
C.P应向上滑,N小于a的重力
D.P应向下滑,N小于a的重力
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如图电路中,已知R1=100Ω,右边虚线方框内为黑盒,情况不明,今用电压表测UAC=10V,UCB=40V,则AB间的总电阻RAB是( )
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A.100Ω
B.300Ω
C.400Ω
D.500Ω
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原来静止的质子经加速电压加速之后,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为r的匀速圆周运动,则下列叙述正确的是( )
A.若半径r保持不变,加速电压U越大,则需要的磁感应强度B越大
B.若加速电压U保持不变,磁感应强度B越大,则半径r越大
C.若磁感应强度B保持不变,加速电压U越大,则半径r越小
D.若磁感应强度B保持不变,加速电压U越大,则质子做圆周运动的周期越大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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