直且接触良好。金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为FA,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图像可能正确的有()
f【答案】BC【解析】设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势EBLv,环路电流
I
ER
r
BLRr
v,即
I
v
;安培力
FA
BIL
B2L2Rr
v
,方向水平向左,即
FA
v
;R
两
端电压UR
IR
BLRRr
v
,即UR
v
;感应电流功率
P
EI
B2L2Rr
v2
,即
P
v2
。
分析金属棒运动情况,由力的合成和牛顿运动第二定律可得,
F合F
FA
F0
kv
B2L2Rr
v
F0
k
B2L2v,即加速度aRr
F合m
。因为金属棒从静止出
发,所以F00,且F合0,即a0,加速度方向水平向右。
1若
k
B2L2Rr
,
F合
F0
,即
a
F0m
,金属棒水平向右做匀加速直线运动。有
v
at
,
说明vt,也即是It,FAt,URt,Pt2,所以在此情况下没有选项符合;
2若
k
B2L2Rr
,F合
随
v
增大而增大,即
a
随v增大而增大,说明金属棒在做加速度增大
的加速运动,速度与时间呈指数增长关系,根据四个物理量与速度的关系可知B选项符
合;
3若
k
B2L2Rr
,F合
随
v
增大而减小,即
a
随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小
的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关
系可知C选项符合;
综上所述,B、C选项符合题意。
第Ⅱ卷(非选择题共68分)
8.(17分)
I.(6分)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,
右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静
光电门滑块遮光片
止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测
量A、O之间的距离x。(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是______。
AOB
C
气垫导轨
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量______。
A.弹簧原长
B.当地重力加速度
C.滑块(含遮光片)的质量
(3)增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将______。
A.增大
B.减小
C.不变
f【答案】(1)vs(2)C(3)Bt
II.(11分)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约
3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,
电压表V,开关S,导线若干。
实验主要步骤:
R1
()将滑动r