图15
①使用多用电表粗测元件X的电阻.选择“×1”欧姆挡测量,示数如图15(a)所示,读数 为 10 Ω.据此应该选择图15中的 b (填“b”或“c”)的电路进行实验.
②连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐 增大 ( 填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成Y,重复实验.
③如图16(a)是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件 Y (填“X”或“Y”)是非线性元件.
④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图16(b)所示所示,闭合S1和S2,电压表读数为3.00V;断开S2,读数为1.00V.利用图16(a)可算得E= 3.2 V,r= 0.50 Ω(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)
【解析】④E=(3/10)X(10+r) E=(1/10)X(10+21+r)
35.(18分)如图17(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m.导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好.导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L从0时刻开始,磁
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感应强度B的大小随时间t变化,规律如图17(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场.若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求: (1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;
(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.
(1)棒在进入磁场前,棒没有做切割磁感线,但磁场的强弱发生变化,导致磁通量发生变化. abcd的面积s?12L??????????①2???BSE?n?n????????②
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由①②联立得:E?0.04V
(2)棒进入磁场中后,做切割磁感线运动,当棒到达bd时,产生的感应电流最大,同时切割长度最大,到达bd时,产生的感应电动势E?BLbdv?????????③ 产生的感应电流I?E?????????④ R所受最大安培力F?BILbd??????????⑤ 由③④⑤联立得:F?0.04N
棒通过三角形abd区域时,切割的长度L1?2v(t-1)???????⑥ 产生的感应电动势E1?BL1v???????⑦ 感应电流I1?E1?????????⑧ R2Bv2(t-1)?v2(t?1) (t>1) 由⑥⑦⑧联立感应电流为:I?R
36.(18分)如图18所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5m.物块A以V0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道
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滑出后,与直轨上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段,光滑段交替排列,每段长度都为L=0.1m.物块与各粗糙段间的动摩擦因素都为μ=0.1,A.B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s;A.B视为质点,碰撞时间极短). (1)求A滑过Q点时的速度大小V和受到的弹力大小F; (2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;
(3)求碰后AB滑至第n个 (n (1)物块A滑入圆轨道到达Q的过程中机械能守恒,根据机械能守恒: 2 1212mv0?mv?2mgR???22① (2)物块由A-Q动能定理: 112?2mgR?mv2?mv0得 22v2F?mg?m物块在Q点由牛顿第二定律得: R得F=22N 在与B碰撞前,系统机械能守恒,所以与B碰前A的速度为6m/s,A和B在碰撞过程中动量守恒: v?4m/s mAv0?(mA?mB)v1????AB碰后向右滑动,由动能定理: ④ 12-u(mA?mB)gs?0?(mA?mB)v1???2⑤ 由④⑤联立得s=4.5m 8 k?s?45L (3)碰后AB滑至第n个光滑段上的速度vn,由动能定理: 112-u(mA?mB)gnL?(mA?mB)v2?(mA?mB)v1???n22⑥ 解得:vn? 2v1?2ugnL得vn?9?0.2n(n 9
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