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(13分) 如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为d,...

(13) 如图所示,足够长的光滑导轨abcd固定在竖直平面内,导轨间距为dbc两点间接一阻值为r的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为r,杆与abcd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为满分5 manfen5.com的匀加速运动,上升了H高度,这一过程中bc间电阻r产生的焦耳热为Qg为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:

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导体杆上升到H过程中通过杆的电量;

导体杆上升到H时所受拉力F的大小;

导体杆上升到H过程中拉力做的功。

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)导体杆上升到H过程中,回路面积减小,磁通量变化产生感应电动势,根据电磁感应定律得: 根据闭合电路的欧姆定律得:感应电流平均值 通过杆的感应电量为 以上各式联立解得:导体杆上升到H过程中通过杆的电量 (2)设ef上升到H时,速度为、拉力为F、感应电流瞬时值为,根据运动学公式得: 解得 根据牛顿第二定律,得 根据闭合电路的欧姆定律,得 综上三式,联立解得导体杆上升到H时所受拉力F的大小 (3)导体杆上升到H过程中,安培力做负功,由功能关系知克服安培力做功为回路产生的电热的2倍,即. 由功能关系得: 解得: 考点:本题考查了电磁感应中的能量转化、牛顿第二定律、功能关系、闭合电路的欧姆定律、法拉第电磁感应定律、导体切割磁感线时的感应电动势等知识点.  
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考点分析:
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(11)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的vt图象,已知小车在02 s内做匀加速直线运动,210 s内小车牵引力的功率保持不变,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m1 kg,整个过程中小车受到的阻力大小不变.求:

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(1)小车所受的阻力Ff是多大?

(2)210 s内小车牵引力的功率P是多大?

(3)小车在加速运动过程中的总位移x是多少?

 

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9分)半径R0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m0.20 kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长为L00.50 m,劲度系数k5N/m,将小球从如图所示的位置由静止开始释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时速度vC3m/sg10 m/s2.求:

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(1)小球经过C点时的弹簧的弹性势能的大小;

(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向.

 

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用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:

电池组E:电动势3V,内阻不计           电流表A1:量程0 ~ 15mA,内阻约为100Ω

电流表A2:量程0 ~ 300μA,内阻为1000Ω  滑动变阻器R1:阻值范围0 ~ 20Ω,额定电流2A

电阻箱R2,阻值范围0 ~ 9999Ω,额定电流1A         电键S、导线若干

  要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下面问题:

(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表__________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到__________Ω,这样可以改装成一个量程为3.0的电压表。

(2)在方框中画完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;

(3) 调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是__________mA,电流表A2的示数是__________μA,测得待测电阻Rx的阻值是__________。本次测量存在一定的系统误差,考虑这个原因测量值比较真实值__________(选填偏大偏小)。

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甲图中游标卡尺读数_____mm,乙图中螺旋测微器读数_____cm

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某同学在做测定匀变速直线运动的加速度实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条,点OABCDEF为选取的计数点(每两个计数点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50Hz

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由这些已知数据计算:(计算结果均保留3位有效数字)

1)与纸带上D点相对应的瞬时速度v= __m/s  2)该匀变速直线运动的加速度a=__m/s2

 

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