解得: F安=7.5×10-2N ------------------ 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,質(zhì)量為0.05kg,長l=0.1m的銅棒,用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T.不通電時(shí),輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中恒定電流多大?(不考慮棒擺動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,g取10N/kg)
同學(xué)甲的解法如下:對(duì)銅棒受力分析如圖所示:

當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ=37°時(shí),棒受力平衡,有:
FTcosθmg,FTsinθFBIl
I==A=7.5A
同學(xué)乙的解法如下:
F做功:WFFx1BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2
重力做功:
WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)

由動(dòng)能定理得:WFWG=0
代入數(shù)據(jù)解得:I=A≈5.56A
請(qǐng)你對(duì)甲、乙兩同學(xué)的解法作出評(píng)價(jià):若你對(duì)兩者都不支持,則給出你認(rèn)為正確的解答.

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如圖所示,質(zhì)量為0.05kg,長l=0.1m的銅棒,用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T.不通電時(shí),輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中恒定電流多大?(不考慮棒擺動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,g取10N/kg)

 

同學(xué)甲的解法如下:對(duì)銅棒受力分析如圖所示:

當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ=37°時(shí),棒受力平衡,有:

FTcosθmg,FTsinθFBIl

I==A=7.5A

同學(xué)乙的解法如下:

F做功:WFFx1BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2

重力做功:

WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)

由動(dòng)能定理得:WFWG=0

代入數(shù)據(jù)解得:I=A≈5.56A

請(qǐng)你對(duì)甲、乙兩同學(xué)的解法作出評(píng)價(jià):若你對(duì)兩者都不支持,則給出你認(rèn)為正確的解答.

 

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如圖所示,質(zhì)量為0.05kg,長l=0.1m的銅棒,用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T.不通電時(shí),輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中恒定電流多大?(不考慮棒擺動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,g取10N/kg)

 

同學(xué)甲的解法如下:對(duì)銅棒受力分析如圖所示:

當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ=37°時(shí),棒受力平衡,有:

FTcosθmgFTsinθFBIl

I==A=7.5A

同學(xué)乙的解法如下:

F做功:WFFx1BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2

重力做功:

WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)

由動(dòng)能定理得:WFWG=0

代入數(shù)據(jù)解得:I=A≈5.56A

請(qǐng)你對(duì)甲、乙兩同學(xué)的解法作出評(píng)價(jià):若你對(duì)兩者都不支持,則給出你認(rèn)為正確的解答.

 

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第一問  車和物體收到的力都是摩擦力

f=μmg   車的加速度a1=f/M=μmg/M=1m/s^2

滑塊的加速度a2=f/m=μmg/m=5m/s^2

第二問  S=2.7m

假設(shè)不能從車上滑出  那么滑塊最后必定停留在車上   并且和車具有同樣的末速度  設(shè)為v'

因?yàn)橄到y(tǒng)在水平方向上所受的合外力為零  所以滿足動(dòng)量守恒

Mv+mv0=(M+m)*v' →  v'=v0*m/(M+m)=7.5*10/(10+50)=1.25m/s

然后我們看能量  如果系統(tǒng)的初動(dòng)能減去末動(dòng)能  小于摩擦力所能做的最大功(就是滑塊滑到頭 但沒掉下來)  那么假設(shè)成立  反之  不成立  不能明白的話  我們看下面具體的解答

先求系統(tǒng)的末動(dòng)能  Ek'=1/2(M+m)v'^2=1/2*(50+10)*1.25^2=46.875(J)

系統(tǒng)的初動(dòng)能  Ek=1/2mv0^2=1/2*10*7.5^2=281.25(J)

摩擦力所能做的最大功   W=fs=μmgs=0.5*10*10*3=150(J)

Ek-Ek'>W(wǎng)  所以也就是說  系統(tǒng)的初動(dòng)能被摩擦力消耗掉一部分后【克服摩擦力做功】  所剩下的動(dòng)能  還是要大于他們最后一起以同樣的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能  因此滑塊最后不肯能停在車上

那么   我們就來求滑塊落地時(shí)與平板車右端間的水平距離

因?yàn)榛瑝K滑出小車后  在水平方向上和小車都是做勻速運(yùn)動(dòng)

所以他們之間的距離  就是他們的速度差乘以滑塊落地所需的時(shí)間

那么  我們就需要算出滑塊的末速度v'和小車的末速度v''

現(xiàn)在有兩個(gè)未知數(shù) 那就必須有兩個(gè)方程

第一個(gè)方程是能量方程  Ek-W=1/2mv'^2+1/2Mv''^2

第二個(gè)方程是動(dòng)量方程  mv0=mv'+Mv''

聯(lián)立這兩個(gè)方程 解得  v''=0.5m/s  或 v''=2m/s(舍掉)

從而得到v'=5m/s

接下來算滑塊落地要多長時(shí)間

由h=1/2gt^2  帶入數(shù)據(jù)  得t=0.6s

所以最后的答案:  S=(v'-v'')*t=4.5*0.6=2.7m

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某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L0,彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L2;……;掛七個(gè)50g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L7.

(1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個(gè)值,其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤,它們的代表符號(hào)分別是________和________。

測量記錄表:

代表符號(hào)

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度數(shù)值/cm

1.70

3.40

5.10

 

8.60

10.3

12.1

 

(2)實(shí)驗(yàn)中,L3和L7兩個(gè)值還沒有測定,請(qǐng)你根據(jù)右圖將這兩個(gè)測量值填入記錄表中。

(3)為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計(jì)算出了三個(gè)差值:

d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.

請(qǐng)你給出第四個(gè)差值:d4=________=________cm.

(4)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50g砝碼時(shí)彈簧的平均伸長量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為:ΔL=________,代入數(shù)據(jù)解得ΔL=________cm.

(5)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m。(g取9.8m/s2

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案