21.(20分)
(1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知重锤的质量为m,使用的交流电的频率为f。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律。
①如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、c、D、E,测出A点距起始点O的离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E问的距离为s2,用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vC= ,打点计时器在打O点到C点的这段时内,重锤的重力势能的减少量为 ,动能的增加量为 。
20.如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置,有一个可绕固定转轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中。实验时用导线A连接铜盘的中心,用导线B通过滑片与铜盘的边缘连接且接触良好。若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时,在AB两端会产生感应电动势;若将AB导线连接外电源,则铜盘会转动起来。下列说法正确的是 ( )
A.产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生了变化
B.若电路闭合时,顺时针转动铜盘,电路中会产生感应电流,且电流从A端流出
C.通电后铜盘转动起来,是由于铜盘上相当于径向排列的无数根铜条受到安培力作
D.若要通电使铜盘顺时针转动起来,A导线应连接外电源的正极
第Ⅱ卷(非选择题共180分)
说明:非选择题部分请按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
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