(3) ①估测电路中电流为,由题意可知电流表量程太小,应把电流表与定值电阻并
;为方便实验操作,滑动变阻器应选择;
,能
联扩大其量程,所以实验中,标准电阻应选
②电压表测路端电压,改装后电流表测电路电流,改装后电流表的电阻为更精确测量该电阻电流表采用内接法,应选择图甲所示电路图。 ③由电路图可知
10.如图所示,某货场需将质量为
,代入数据该实验测得元件的电阻值为
的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物
与地面发生撞击,现利用光滑倾斜轨道SP、竖直面内弧形轨道PQ,使货物由倾斜轨道顶端距底端高度
处无初速度滑下。两轨道相切于P,倾斜轨道与水平面夹角为,末端切线水平。(不考虑货物与各轨道相接处能量损失,
)。
(1)求货物从S点到达P点所经历时间;
(2)若货物到达弧形轨道末端Q时对轨道的压力为1200,求货物通过圆弧轨道阶段克服摩擦力所做的功;
(3)货物经过P点时重力的功率。
,
,弧形轨道半径
,取
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)光滑倾斜轨道的加速度大小:
解得:
(2)由牛顿第三定律,有在点:
根据动能定理则有:
解得通过圆弧轨道阶段克服摩擦力所做的功: (3) 货物经过点时重力的功率:
11.如图所示,倾角为斜面向下,磁感应强度
,导线框的质量
的光滑斜面上有一界面分别PQ、MN的匀强磁场,磁场的方向垂直于。斜面上的均匀正方形导线框abcd在磁场上方某处,导线框边长
,电阻
,磁场边界PQ与cd边平行且水平,PM间距
。线框由静止沿斜面滑下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向沿斜面向下、
大小
;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向沿斜面向上、大小
,
。。求:
运动过程中,线框cd边始终平行PQ。空气阻力不计,重力加速度(1)cd边刚进入磁场时的速度大小;
(2)cd边刚离开磁场边界MN时,a、b两点的电压U;
(3)从线框的cd边刚进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中,线框产生的焦耳热Q。
【答案】(1)【解析】 【详解】解:(1)
(2)(3)
边刚进入磁场时的感应电动势:
感应电流:
时则有:
边刚进入磁场时受到的安培力:根据牛顿第二定律可得:代入数据可得:(2)
边刚离开磁场边界
代入数据可得
(3)根据能量守恒可得:
代入数据可得
12.如图甲所示,空间存在一范围足够大、方向垂直于竖直平面小为B。让质量为m,电荷量为q(重力加速度为g。
向里匀强磁场,磁感应强度大
平面入射。不计粒子重力,
)的粒子从坐标原点O沿
(1)若该粒子沿y轴负方向入射后,恰好能过经x轴上的A(a,0)点,求粒子速度的大小; (2)若该粒子以速度v沿y轴负方向入射的同时,一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出,二者经过时间
恰好相遇,求小球抛出点的纵坐标;
(3)如图乙所示,在此空间再加入沿y轴负方向、大小为E的匀强电场,让该粒子改为从O点静止释放,研究表明:粒子
平面内将做周期性运动,其周期
,且在任一时刻,粒子速度
的水平分量与其所在位置的y轴坐标绝对值的关系为。若在粒子释放的同时,另有一不
恰好相遇,求小球抛出
带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出,二者经过时间点的纵坐标。
的
【答案】(1) 【解析】
(2) (3)
【详解】解:(1)由题意可知,粒子做匀速圆周运动的半径为,有:
洛伦兹力提供向心力,有:
解得:
(2)洛伦兹力提供向心力,又有:解得:
粒子做匀速圆周运动的周期为T,有:则相遇时间为:
在这段时间粒子转动的圆心角为,有:如图所示,相遇点的纵坐标绝对值为:小球抛出点的纵坐标为:
(3)相遇时间: