Question

【題目】如圖所示，在傾角為30°的斜面上固定一電阻不計的光滑平行金屬導軌，其間距為L，下端接有阻值為R的電阻，導軌處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向與斜面垂直(圖中未畫出)。質量為m、阻值大小也為R的金屬棒ab與固定在斜面上方的勁度系數為k的絕緣彈簧相接，彈簧處于原長并被鎖定。現解除鎖定的同時使金屬棒獲得沿斜面向下的速度v0，從開始運動到停止運動的過程中金屬棒始終與導軌垂直并保持良好接觸，彈簧始終在彈性限度內，重力加速度為g，在上述過程中(　　)

A. 開始運動時金屬棒與導軌接觸點間電壓為

B. 通過電阻R的最大電流一定是

C. 通過電阻R的總電荷量為

D. 回路產生的總熱量小于

【答案】AD

【解析】開始運動時，產生的電動勢E=BLv0，金屬棒與導軌接觸點間電壓為路端電壓，所以A正確；開始運動時，導體棒受重力mg、安培力BIL、支持力FN，若mg大于BIL，則導體棒加速運動，速度變大，電動勢增大，電流增大，即最大電流大于，所以B錯誤；最后靜止時，，過電阻R的總電荷量為，所以C錯誤；全程利用能量守恒：，所以產生的熱量

，EP為彈性勢能，故D正確。

【題型】單選題
【結束】
89

【題目】如圖為“驗證動能定理”的實驗裝置．鉤碼質量為m，小車和砝碼的總質量M＝300g．實驗中用鉤碼重力的大小作為細繩對小車拉力的大小．實驗主要過程如下：

①安裝實驗裝置；

②分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度；

③計算小車的動能增量和對應細繩拉力做的功，判斷兩者是否相等．

(1)以下關于該實驗的說法中正確的是________．

A．調整滑輪高度使細繩與木板平行

B．為消除阻力的影響，應使木板右端適當傾斜

C．在質量為10g、50g、80g的三種鉤碼中，挑選質量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理

D．先釋放小車，然后接通電源，打出一條紙帶

(2)在多次重復實驗得到的紙帶中選擇點跡清晰的一條．測量如圖，打點周期為T，當地重力加速度為g.用題中的有關字母寫出驗證動能定理的表達式________．

(3)寫出兩條引起實驗誤差的原因________________________；________________________.

Answer 1

【答案】 AB 長度測量的誤差 用mg代替繩子的拉力

【解析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項，了解平衡摩擦力的方法；由勻變速運動的推論求出滑塊的瞬時速度，代入動能定理表達式即可正確解題。

(1)小車運動中受到重力、支持力、繩的拉力、摩擦力四個力的作用．首先若要使小車受到合力等于繩上的拉力，必須保證：摩擦力被平衡、繩的拉力平行于接觸面，故A、B正確；在保證鉤碼重力等于細繩上的拉力及上述前提下對小車有：，對鉤碼：，解之有，可見只有當時才有 ，故應選用10g的鉤碼最為合理，C錯誤．打點計時器的使用要求是先接通電源，待其工作穩定后再釋放小車，D錯誤．

(2)由題圖知、，故動能變化量為，合力所做功，故需驗證的式子為

(3)從產生的偶然誤差考慮有長度測量的誤差；從系統誤差產生的角度考慮有用mg代替繩子的拉力、電源頻率不穩定、摩擦力未完全被平衡等引起的誤差(答案合理皆可)．