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如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀...

如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值Im

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(1)由题,导体棒进入磁场后,最终做匀速运动,电流达到稳定值I,根据平衡条件和安培力公式求解B; (2)由感应电动势E=BLv、感应电流I=结合求解v; (3)由题意分析知,导体棒进入磁场后先做减速运动,最后做匀速运动,刚进入磁场时的速度最大,产生的感应电流最大,由机械能守恒定律研究自由下落的过程,得到导体棒刚进磁场时的速度大小,即可E=BLv、I=求出电流的最大值Im. 【解析】 (1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,安培力与重力平衡,则有BIL=mg  ① 解得B= ② (2)感应电动势E=BLv③ 感应电流I=④ 由②③④式解得v=. (3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,产生的感应电流最大,设最大速度为vm. 对于自由下落的过程,根据机械能守恒得:mgh= 感应电流的最大值Im== 代入解得,Im= 答:(1)磁感应强度的大小B是; (2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v是; (3)流经电流表电流的最大值Im是.
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考点分析:
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如图所示,一小型发电机内有n=100匝矩形线圈,线圈面积S=0.10m2,线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中,以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路.求:
(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值;
(2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;
(3)线圈匀速转动10s,电流通过电阻R产生的焦耳热.(计算结果保留二位有效数字)

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(2)振子在5s内通过的路程及位移大小;
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(1)t=5s时,回路中的感应电动势;
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某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放   
②在摆球经过最低点时启动秒表计时   
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期   
对上述操作中,你认为不恰当的说明理由并提出改进方法:    .该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表格.根据表中数据可以初步判断,单摆周期随    增大而增大.
数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s
1999.332.22.0
2999.316.52.0
3799.232.21.8
4799.216.51.8
5501.132.21.4
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某同学用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率,他的操作步骤如下:
A.用刻度尺量出半圆形玻璃砖的直径D,算出半径manfen5.com 满分网,然后确定圆心的位置,记在玻璃砖上;
B.在白纸上画一条直线作为入射光线,并在入射光线上插两枚大头针P1和P2
C.让入射光线与玻璃砖的直径垂直,入射点与圆心O重合,如图所示;
D.以圆心O为轴,缓慢逆时针转动玻璃砖,同时调整视线方向,恰好看不到P2和P1的像时,然后沿半圆形玻璃砖直径画一条直线AB,如图所示.
(1)请你利用白纸上画下的P1O、AB两条直线,作出完整的光路图.
(2)写出测玻璃折射率的表达式n=    .(测量只使用刻度尺,在表达式中用光路图中标出的测量量表示)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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