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如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金题导轨平行放置,形成左右两导执平面,左导...

如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金题导轨平行放置,形成左右两导执平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,两导轨相距L=0.2m,电阻不计.质量均为m=0.1kg,电阻均为R=0.1Ω的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0T,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时刻开始,ab杆以初速度v1沿右导轨平面下滑,t=ls时刻开始,对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F,使ab开始作匀加速直线运动.cd杆运动的v-t图象如图乙所示(其中第1s、第3s内图线为直线).若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好,g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)在第1秒内cd杆受到的安培力的大小

(2)ab杆的初速度v1

(3)若第2s内力F所做的功为9J,求第2scd杆所产生的焦耳热

 

(1)0.2N(2)1m/s(3)3J 【解析】 (1)对cd杆,由v-t图象得: a1==4m/s2, 由牛顿第二定律得:mgsin53°-μ(mgcos53°+F安)=ma 解得:F安=0.2N (2)对ab杆,感应电动势:E=BLv1 电流: cd杆的安培力:F安=BIL 解得:v1=lm/s. (3)由题意得第3s内cd的加速度:a2=-4m/s2 设2s时ab杆的速度为v2,对cd杆,由牛顿第二定律得: mgsin53°-μ(mgcos53°+)=ma2 解得:v2=9m/s 有运动学知识得2s内ab杆的位移: 由动能定理得:WF+WG+Wf+W安= 又WF=9J WG=mgx2sin37° Wf=-μmgx2cos37° -W安=2Qcd 解得:Qcd=3J
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考点分析:
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如图所示,宽度为的区域被平均分为区域,其中有匀强磁场,它们的磁感应强度大小相等,方向垂直纸面且相反,长为,宽为的矩形abcd紧邻磁场下方,与磁场边界对齐,Odc边的中点,Pdc边中垂线上的一点,OP=3L.矩形内有匀强电场,电场强度大小为E,方向由a指向O.电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放,经电场加速后进入磁场,运动轨迹刚好与区域的右边界相切.

1)求该粒子经过O点时速度大小v0

2)求匀强磁场的磁感强度大小B;

3)若在aO之间距Ox处静止释放该粒子,粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点,求x满足的条件及n的可能取值.

 

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同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径 ,O′B之间夹角为,C为原点,C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D, ,

(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C,求弹射器释放的弹性势能; 

(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离BL2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,D处坐标; 

(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,D位置坐标yx的函数关系式.

 

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如图所示为一滑草场的滑道示意图,某条滑道由AB、BC、CD三段组成,其中AB段和BC段与水平面的倾角分别为530370,且这两段长度均为,载人滑草车从坡顶A点由静止开始自由下滑,先加速通过AB段,再匀速通过BC段,最后停在水平滑道CD段上的D点,若滑草车与AB、BC、CD三段草地之间的动摩擦因数均为,不计滑草车在滑道交接处的能量损失,,求:

(1)滑草车与草地之间的动摩擦因数

(2)滑草车经过B点时的速度大小

(3)滑草车从A点运动至D点的时间t?

 

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某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻已知该干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.50Ω;实验室提供了电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)、电流表A(量程0.6A,内阻为0.70Ω)、滑动变阻器R(10Ω,2A)、电键和导线若干

(1)为了尽可能减小实验误差请在图1方框中画出实验电路图______________

 

(2)在图2中按原理图完善实物图的连接_______________

(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图3中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字),内阻r=______ Ω(保留2位有效数字)。

(4)实验过程中,发现电流表发生了故障,于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻,组成了如图4所示的电路,移动滑动变阻器触头,读出电压表V1V2的多组数据U1、U2描绘出图象如图5所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=________内阻r=_______ (k、a、R0表示)。

       

 

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如图所示,为某同学设计的探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系实验装置简图.

 

1)本实验采用的实验方法是____

A.控制变量法       B.假设法     C.理想实验法   D.等效替代法

2)在保持小车受力相同时,探究加速度与质量关系的实验屮,以下故法正确的是______

A.平衡摩擦力时,应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源

D.为得出加速度a与与质量m的关系而作出 图象

3)下图是实验中获取的一条纸带的一部分,其中OABCD是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图,打“B”计数点时小车的速度大小为___________________m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_____________m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)

4)如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的aF图线.其中图线不过原点的原因是______,图线在末端弯曲的原因是______.

 

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