① 解得 (2)設勻強磁場的磁感應強度大小為B.則金屬棒達到最大速度時 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某課外興趣小組為研究感應器設計了如圖所示的裝置,光滑導軌MN、PQ傾斜固定,與足夠長水平固定的光滑導軌MR、PS在M、P兩點光滑連接,水平導軌處在豎直方向的勻強磁場中,在水平導軌兩側安裝有“感應控制器”,其結構中包括感應器1、感應器2和鎖定控制器,現(xiàn)將導體棒A垂直導軌放置在水平導軌上,并置于鎖定控制器處,導體棒B 垂直放置在傾斜導軌某處,由靜止釋放,當導體棒B到達MP處時,被感應器1感應,并發(fā)送鎖定信號到鎖定控制器,瞬間鎖定導體棒A,使其不得水平移動,當導體棒B運動到CD處時,被感應器2感應,并發(fā)送解鎖信號到鎖定控制器,瞬間解鎖導體棒A,之后兩導體棒在磁場中運動。如圖所示,兩導體棒的質(zhì)量為ma=mb=2kg,磁場的感應強度為B=1T,MP CD間的距離為L0=1m,導軌寬L=1m,兩導體棒的電阻為,導軌電阻不計,CD與AB間距離足夠大,導體棒B釋放的位置到水平導軌的高度H=0.8m,(g=10m/s2)求(計算結果保留兩位有效數(shù)字)

(1)導體棒到達感應器2處時的速度大小。

(2)由于感應控制器的安裝使系統(tǒng)多損失的機械能。

 


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某課外興趣小組為研究感應器設計了如圖所示的裝置,光滑導軌MN、PQ傾斜固定,與足夠長水平固定的光滑導軌MR、PS在M、P兩點光滑連接,水平導軌處在豎直方向的勻強磁場中,在水平導軌兩側安裝有“感應控制器”,其結構中包括感應器1、感應器2和鎖定控制器,現(xiàn)將導體棒A垂直導軌放置在水平導軌上,并置于鎖定控制器處,導體棒B 垂直放置在傾斜導軌某處,由靜止釋放,當導體棒B到達MP處時,被感應器1感應,并發(fā)送鎖定信號到鎖定控制器,瞬間鎖定導體棒A,使其不得水平移動,當導體棒B運動到CD處時,被感應器2感應,并發(fā)送解鎖信號到鎖定控制器,瞬間解鎖導體棒A,之后兩導體棒在磁場中運動。如圖所示,兩導體棒的質(zhì)量為ma=mb=2kg,磁場的感應強度為B=1T,MP CD間的距離為L0=1m,導軌寬L=1m,兩導體棒的電阻為,導軌電阻不計,CD與AB間距離足夠大,導體棒B釋放的位置到水平導軌的高度H=0.8m,(g=10m/s2)求(計算結果保留兩位有效數(shù)字)
小題1:(1)導體棒到達感應器2處時的速度大小。
小題2:(2)由于感應控制器的安裝使系統(tǒng)多損失的機械能。
 

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30.圖1是一臺發(fā)電機定子中的磁場分布圖,其中NS是永久磁鐵的兩個磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場,磁感應強度B=0.050 T。

圖1

圖2是該發(fā)電機轉(zhuǎn)子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M)。矩形線框abcd可繞過ad、cb的中點并與圖 1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸OO′旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,線框的abcd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場中。已知ab邊長l1=25.0 cm,ad邊長l2=10.0 cm,線框共有N=8匝導線,旋轉(zhuǎn)的角速度ω=250 rad/s。將發(fā)電機的輸出端接入圖中的裝置K后,裝置K能使交流電變成直流電,而不改變其電壓的大小。直流電的一個輸出端與一可變電阻R相連,可變電阻的另一端P是直流電的正極,直流電的別一個輸出端Q是它的負極。

                            

圖2

圖3是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖,其中AB是兩塊純銅片,插在CuSO4稀溶液中,銅片與引出導線相連,引出端分別為x、y。

圖3

Ⅰ.現(xiàn)把直流電的正、負極與兩銅片的引線端相連,調(diào)節(jié)R,使CuSO4溶液中產(chǎn)生I=0.21 A的電流。假設發(fā)電機的內(nèi)阻可忽略不計,兩銅片間的電阻r是恒定的。

(1)求每匝線圈中的感應電動勢的大小。

(2)求可變電阻RA、B間電阻r之和。

Ⅱ.(1)當以I=0.21 A的電流電解60 min后,測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25 g,則圖3裝置中的x端應與直流電的______極相連,它是電解池的______極。

(2)電解后銅片B的質(zhì)量______。(答“增加”“減少”或“不變”)

(3)列式計算實驗測得的阿伏加德羅常數(shù)NA。

(已知電子電量e=1.60×1019C)

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  下圖是一臺電機定子中的磁場分布圖,其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀.M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸.磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場,磁感強度B=0.050T.

  下圖是該發(fā)電機轉(zhuǎn)子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M).矩形線框abcd可繞過ad、cb邊的中點并與圖中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,線框的ab、cd邊始終處在圖所示的縫隙內(nèi)的磁場中.已知cb邊長=25.0cm,ad邊長=10.0cm,線框共有N=8匝導線,裝置的角速度ω=250/s.將發(fā)電機的輸出端接入圖中的裝置K后,裝置K能使交流電變成直流電,而不改變其電壓的大。绷麟姷牧硪粋輸出端與一可變電阻R相連,可變電阻的另一端P是直流電的正極,直流電的另一個輸出端Q是它的負極.

     

  下圖是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖,其中A、B是兩塊純銅片,插在稀溶液中,銅片與引出導線相連,引出端分別為x、y.

  現(xiàn)把直流電的正、負極與兩銅片的引線端相連,調(diào)節(jié)R,使溶液中產(chǎn)生I=0.21A的電流.假設發(fā)電機的內(nèi)阻可忽略不計,兩銅片間的電阻r是恒定的.

(1)求每匝線圈中的感應電動勢的大。

(2)求可變電阻R與A、B間電阻r之和.

(3)當以I=0.21A的電流電解60min后,測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25g,則如圖裝置的x端應與直流電的________極相連,它是電解池的________極.

(4)電解后銅片B的質(zhì)量________.(填“增加”、“減少”或“不變”)

(5)列式計算實驗測得的阿伏加德羅常數(shù).(已知電子電量e=1.60×C)

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精英家教網(wǎng)(1)在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度的比值,叫做彈簧的勁度系數(shù).為了測量一輕彈簧的勁度系數(shù),某同學進行了如下實驗設計:如圖所示,將兩平行金屬導軌水平固定在豎直向下的勻強磁場中,金屬桿ab與導軌接觸良好,水平放置的輕彈簧一端固定于O點,另一端與金屬桿連接并保持絕緣.在金屬桿滑動的過程中,彈簧與金屬桿、金屬桿與導軌均保持垂直,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),通過減小金屬桿與導軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時讀數(shù)等方法,使摩擦對實驗結果的影響可忽略不計.
請你按要求幫助該同學解決實驗所涉及的兩個問題.
①幫助該同學完成實驗設計.請你用低壓直流電源(精英家教網(wǎng))、滑動變阻器(精英家教網(wǎng))、電流表(精英家教網(wǎng))、開關(精英家教網(wǎng))設計一電路圖,畫在圖中虛線框內(nèi),并正確連在導軌的C、D兩端.
②若已知導軌間的距離為d,勻強磁場的磁感應強度為B,正確連接電路后,閉合開關,使金屬桿隨擋板緩慢移動,當移開擋板且金屬桿靜止時,測出通過金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置,斷開開關,測出彈簧對應的長度為x1;改變滑動變阻器的阻值,再次讓金屬桿靜止時,測出通過金屬桿的電流為I2,彈簧對應的長度為x2,則彈簧的勁度系數(shù)k=
 

(2)氣墊導軌(如圖甲)工作時,空氣從導軌表面的小孔噴出,在導軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導軌表面直接接觸,大大減小了滑塊運動時的阻力.為了驗證動量守恒定律,在水平氣墊導軌上放置兩個質(zhì)量均為a的滑塊,每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器所用電源的頻率均為b.氣墊導軌正常工作后,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運動,兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動.圖乙為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位,那么,碰撞前兩滑塊的動量大小分別為
 
、
 
,兩滑塊的總動量大小為
 
;碰撞后兩滑塊的總動量大小為
 
.重復上述實驗,多做幾次.若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動量守恒定律得到驗證.
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