如圖（甲）為一研究電磁感應(yīng)的裝置，其中電流傳感器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送到計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出I-t圖象．已知電阻R及桿的電阻r均為0.5Ω，桿的質(zhì)量m及懸掛物的質(zhì)量M均為0.1kg，桿長L=1m．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K，取下細(xì)線調(diào)節(jié)軌道傾角，使桿恰好能沿軌道勻速下滑．然后固定軌道，閉合K，在導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場，讓桿在物M的牽引下從圖示位置由靜止開始釋放，此時(shí)計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖（乙）所示的 I-t圖象（設(shè)桿在整個運(yùn)動過程中與軌道垂直，且細(xì)線始終沿與軌道平行的方向拉桿，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，細(xì)線與滑輪間的摩擦忽略不計(jì)，g=l0m/s2）．試求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）0～0.4s內(nèi)通過R的電量；
（3）0～0.4s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱．

【答案】分析：（1）由乙圖讀取金屬桿達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動時(shí)的電流，此時(shí)桿受力平衡，由平衡條件和安培力公式求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）通過電阻的電量等于圖線與t軸包圍的面積大小，估算出圖線所包圍的面積，即可求得通過電阻的電量．
（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律得到感應(yīng)量q==，即可求出桿通過的距離x，根據(jù)能量守恒定律求出電路中產(chǎn)生的總熱量Q，R上產(chǎn)生的焦耳熱QR=Q．
解答：解：（1）由圖知：桿達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動時(shí)的電流為1.0A
K接通前  mgsinθ=μmgcosθ    
K接通后且桿達(dá)到穩(wěn)定時(shí) mgsinθ+BIL=μmgcosθ+Mg
解得 B==1T
（2）0.4s內(nèi)通過電阻的電量為圖線與t軸包圍的面積
由圖知：總格數(shù)為144格，所以電量為 q=144×0.04×0.04C=0.23C
（3）由圖知：0.4s末桿的電流I=0.86A  
∵I==
∴v==0.86m/s
電量q=I△t===，
得 x==0.23m
根據(jù)能量守恒得
  Mgx=+Q
代入解得，Q=0.16J
又R上產(chǎn)生的焦耳熱QR==0.08J
答：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是1T；
（2）0～0.4s內(nèi)通過R的電量是0.23C；
（3）0～0.4s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱是0.08J．
點(diǎn)評：本題的難點(diǎn)有兩個：一是抓住電流圖象“面積”的意義，估算出通過R的電量；二是根據(jù)感應(yīng)電荷量q=求出桿通過的距離．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

Ⅰ．圖1甲圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是
10.050
10.050
cm．乙圖中螺旋測微器的讀數(shù)是
4.600
4.600
mm．
Ⅱ．下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是：
ABC
ABC
．
A．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，由紙帶上的一系列點(diǎn)跡取計(jì)數(shù)點(diǎn)，可求出任意兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的平均速度
B．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長，并且實(shí)驗(yàn)時(shí)要使彈簧測力計(jì)與木板平面平行，同時(shí)保證彈簧的軸線與細(xì)繩在同一直線上
C．在“探究物體的加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，可先保持物體的質(zhì)量不變，研究物體的加速度與物體所受的合外力之間的關(guān)系，再保持物體所受的合外力大小不變再研究物體的加速度與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系
D．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量
Ⅲ．用如圖1甲所示的裝置探究直流電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)線圈的電熱功率與輸入電流的關(guān)系，圖中電路圖未畫出．現(xiàn)備有如下實(shí)驗(yàn)器材：
A．直流電機(jī)M（3.0V  1W）             B．3V直流電源
C．電流表（0-0.6A  內(nèi)阻約0.5Ω）D．電流表（0-3A  內(nèi)阻約0.1Ω）
E．電壓表（0-3V  內(nèi)阻約3kΩ）   F．滑動變阻器（0-5Ω）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干  H．秒表           I．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
J．重錘P（約0.1kg）  K．紙帶           L．刻度尺
M．彈簧測力計(jì)         N．游標(biāo)卡尺
（1）為測量電機(jī)線圈的電熱功率，上述提供的器材中多余的是
DHN
DHN
（寫出器材序號）；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，在圖2甲虛線框內(nèi)畫全實(shí)驗(yàn)電路圖；
（3）實(shí)驗(yàn)中，若測出電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，重錘的重力為G，電機(jī)勻速提升重物的速度為v，則電機(jī)線圈的電熱功率可表示為
UI-Gv
UI-Gv
；若在某一輸入電流下，電機(jī)提升重錘運(yùn)動時(shí)打點(diǎn)紙帶如圖乙所示（圖乙中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.04s），根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求得重錘勻速向上運(yùn)動時(shí)的速度v=
0.55
0.55
m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（裝置如圖1所示）
（1）研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（A）用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量．
（B）按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材．使帶滑輪長木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．
（D）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量．
（E）保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．

（F）分析每條紙帶，測量并計(jì)算出加速度的值．
（G）作a-M關(guān)系圖象，并由圖象確定a、M關(guān)系．
在上述步驟中，有錯誤或處理不恰當(dāng)?shù)氖?BR>步驟
D
D
，應(yīng)把
6V電壓的蓄電池
6V電壓的蓄電池
改為
6V的低壓交流學(xué)生電源
6V的低壓交流學(xué)生電源
．
步驟
G
G
，應(yīng)把
a-M
a-M
改為
a-
1
M
a-
1
M
．
（2）利用上題裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的圖象為圖中的Ⅱ直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是
BC
BC
．
（A）實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力
（B）甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬得過高了
（C）實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力
（D）乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬得過高了
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖3所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開始起，每5個打印點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3…量得0與1兩點(diǎn)間的距離s1=30mm，3與4兩點(diǎn)間的距離s4=48mm，打下0與1兩點(diǎn)之間時(shí)間內(nèi)小車的平均速度
0.30
0.30
m/s，則小車的加速度為
0.60
0.60
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

I．某同學(xué)研究小車的運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車做勻變速直線運(yùn)動的位移，得到一段紙帶如圖1所示．在紙帶上選取幾個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T，B、C和D各點(diǎn)到A的距離分別為s1、s2和s3．由此可算出小車運(yùn)動的加速度大小a=
 
（要求寫出兩個表達(dá)式）；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小vc=
 
（用已知的物理量符號表示）．
II．某同學(xué)測量一只未知阻值的電阻．
（1）他先用多用電表進(jìn)行測量，按照正確的步驟操作后，測量結(jié)果如圖2甲所示，讀出其阻值大小為
 
；為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)接著應(yīng)該進(jìn)行哪些操作？答：
 
．
（2）若該同學(xué)再用“伏安法”測量該電阻，所用器材如圖2乙所示，其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω，變阻器最大阻值為50Ω．圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準(zhǔn)確地測量電阻，請你完成其余的連線．
精英家教網(wǎng)
（3）該同學(xué)按照“伏安法”測量電阻的要求連接好圖乙電路后，測得的電阻值將
 
（填“大于”、“小于”或“等于”）被測電阻的實(shí)際阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?重慶模擬）（1）判斷一下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的描述是否正確？用“正確”或“錯誤”表示你的判斷，如果有錯，請說明你的判斷理由．
A．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，不需要用天平測出下落重錘的質(zhì)量；
正確
正確
；
B．“研究勻變速運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中，如果交流電的頻率為51Hz，計(jì)算加速度的值時(shí)仍按50Hz計(jì)算，將導(dǎo)致測量值偏大；
錯誤
錯誤
；
C．“用單擺測定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，對停表讀數(shù)時(shí)漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，將導(dǎo)致重力加速度的測量值比實(shí)際值偏大．
正確
正確
；
（2）如圖1甲所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．
①為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下測量：
A．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；
B．用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻；
你認(rèn)為這個同學(xué)以上測量中不妥的有（選填字母）
B
B
，理由是
不能用電阻檔直接測量含電源電路的電阻
不能用電阻檔直接測量含電源電路的電阻
．
②含有電源的黑箱相當(dāng)于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖2所示的方格紙上建立了U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示．請你作進(jìn)一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E=
1.45
1.45
V，內(nèi)阻r=
0.73Ω
0.73Ω
；
采用此測量電路聽測得的電動勢與實(shí)際值相比
偏小
偏小
，〔選填“偏大”、“偏小”和“相同”，原因是
由于電壓表的分流，使測得的電流比實(shí)際通過電源的電流小，根據(jù)E=U+Ir可知測得的電壓比真實(shí)值小
由于電壓表的分流，使測得的電流比實(shí)際通過電源的電流小，根據(jù)E=U+Ir可知測得的電壓比真實(shí)值小
．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年四川省綿陽市東辰國際學(xué)校高三（下）月考物理試卷（2月份）（解析版） 題型：解答題

Ⅰ．圖1甲圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是______cm．乙圖中螺旋測微器的讀數(shù)是______mm．
Ⅱ．下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是：______．
A．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，由紙帶上的一系列點(diǎn)跡取計(jì)數(shù)點(diǎn)，可求出任意兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的平均速度
B．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長，并且實(shí)驗(yàn)時(shí)要使彈簧測力計(jì)與木板平面平行，同時(shí)保證彈簧的軸線與細(xì)繩在同一直線上
C．在“探究物體的加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，可先保持物體的質(zhì)量不變，研究物體的加速度與物體所受的合外力之間的關(guān)系，再保持物體所受的合外力大小不變再研究物體的加速度與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系
D．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量
Ⅲ．用如圖1甲所示的裝置探究直流電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)線圈的電熱功率與輸入電流的關(guān)系，圖中電路圖未畫出．現(xiàn)備有如下實(shí)驗(yàn)器材：
A．直流電機(jī)M（3.0V  1W）             B．3V直流電源
C．電流表（0-0.6A  內(nèi)阻約0.5Ω）D．電流表（0-3A  內(nèi)阻約0.1Ω）
E．電壓表（0-3V  內(nèi)阻約3kΩ）   F．滑動變阻器（0-5Ω）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干  H．秒表           I．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
J．重錘P（約0.1kg）  K．紙帶           L．刻度尺
M．彈簧測力計(jì)         N．游標(biāo)卡尺
（1）為測量電機(jī)線圈的電熱功率，上述提供的器材中多余的是______（寫出器材序號）；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，在圖2甲虛線框內(nèi)畫全實(shí)驗(yàn)電路圖；
（3）實(shí)驗(yàn)中，若測出電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，重錘的重力為G，電機(jī)勻速提升重物的速度為v，則電機(jī)線圈的電熱功率可表示為______；若在某一輸入電流下，電機(jī)提升重錘運(yùn)動時(shí)打點(diǎn)紙帶如圖乙所示（圖乙中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.04s），根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求得重錘勻速向上運(yùn)動時(shí)的速度v=______m/s．

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