4.如图9-3-15所示.在距离水平地面h=0.8 m的虚线的上方.有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场.正方形线框abcd的边长l=0.2 m.质量m=0.1 kg.电阻R=0.08 Ω.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮.一端连线框.另一端连一质量M=0.2 kg的物体A.开始时线框的cd在地面上.各段绳都处于伸直状态.从如图所示的位置由静止释放物体A.一段时间后线框进入磁场运动.已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动.当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地.同时将轻绳剪断.线框继续上升一段时间后开始下落.最后落至地面.整个过程线框没有转动.线框平面始终处于纸面内.g取10 m/s2.求: (1)匀强磁场的磁感应强度B? (2)线框从开始运动到最高点.用了多长时间? (3)线框落地时的速度多大? 解析:(1)设线框到达磁场边界时速度大小为v.由机械能守恒定律可得: Mg(h-l)=mg(h-l)+(M+m)v2① 代入数据解得:v=2 m/s② 线框的ab边刚进入磁场时.感应电流:I=③ 线框恰好做匀速运动.有:Mg=mg+IBl④ 代入数据解得:B=1 T.⑤ (2)设线框进入磁场之前运动时间为t1.有:h-l=vt1⑥ 代入数据解得:t1=0.6 s⑦ 线框进入磁场过程做匀速运动.所用时间:t2==0.1 s⑧ 此后轻绳拉力消失.线框做竖直上抛运动.到最高点时所用时间:t3==0.2 s⑨ 线框从开始运动到最高点.所用时间:t=t1+t2+t3=0.9 s.⑩ (3)线框从最高点下落至磁场边界时速度大小不变.线框所受安培力大小也不变.即 IBl=(M-m)g=mg⑪ 因此.线框穿出磁场过程还是做匀速运动.离开磁场后做竖直下抛运动. 由机械能守恒定律可得:mv=mv2+mg(h-l)⑫ 代入数据解得线框落地时的速度:vt=4 m/s.⑬ 答案:4 m/s 图9-3-16 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。

⑴ 该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△v2(△v2=v2v02),填入下表:

点迹

s/cm

v 2/m2·s-2

O

/

/

1

1.60

0.04

2

3.60

0.09

3

6.00

0.15

4

7.00

0.18

5

9.20

0.23

请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2s图象.若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为F =         N

⑵ 若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因 是                   ,实验操作中改进的措施                     

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某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。

⑴ 该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△v2(△v2=v2v02),填入下表:

点迹

s/cm

v 2/m2·s-2

O

/

/

1

1.60

0.04

2

3.60

0.09

3

6.00

0.15

4

7.00

0.18

5

9.20

0.23

 

 

 

 

请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2s图象.若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为F =         N

⑵ 若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是                  ,实验操作中改进的措施                    

 

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某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。

⑴ 该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△v2(△v2=v2v02),填入下表:

点迹

s/cm

v 2/m2·s-2

O

/

/

1

1.60

0.04

2

3.60

0.09

3

6.00

0.15

4

7.00

0.18

5

9.20

0.23

 

 

 

 

请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2s图象.若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为F =         N

⑵ 若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因 是                   ,实验操作中改进的措施                     

 

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为了探究加速度与力的关系,使用如图实-3-9所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:

图实-3-9
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情
况下,如何判定调节是否到位?
答:_______________________________________________________________________
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________________________________________________________________.
A.m1=5 g                B.m2=15 g
C.m3=40 g               D.m4=400 g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式
为:_____________________________________________________________________
(用Δt1、Δt2、D、x表示).

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为了探究加速度与力的关系,使用如图实-3-9所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:

图实-3-9

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情

况下,如何判定调节是否到位?

答:_______________________________________________________________________

(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________________________________________________________________.

A.m1=5 g                 B.m2=15 g

C.m3=40 g                D.m4=400 g

(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式

为:_____________________________________________________________________

(用Δt1、Δt2、D、x表示).

 

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