(12分)如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框, ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q。
(11分)如图所示,竖直平面内固定着这样的装置:倾斜的粗糙细杆底端与光滑的圆轨道相接,细杆和圆轨道相切于B点,细杆的倾角为37°,长为L,半圆轨道半径为R=0.2L。一质量为m的小球(可视为质点)套在细杆上,从细杆顶端A由静止滑下,滑至底端B刚好套在圆轨道上继续运动。球与杆间的动摩擦因数为μ=0.25, cos37°=0.8,sin37°=0.6。求:
(1)小球滑至细杆底端B时的速度大小;
(2)试分析小球能否滑至光滑竖直圆轨道的最高点C。如能,请求出在最高点时小球对轨道的压力;如不能,请说明理由;
(3)若给球以某一初速度从A处下滑,球从圆弧最高点飞出后做平抛运动 ,欲使其打到细杆上与圆心O等高的D点,求球在C处的速度大小及撞到D点时速度与水平方向夹角的正切值。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验器材如下:
待测小灯泡(2.5V,0.5A);
双量程电压表(中间接线柱3V,内阻约为3;右边接线柱15V,内阻约为15);
双量程电流表(中间接线柱0.6A,内阻约为0.125;右边接线柱3A,内阻约为0.025);
滑动变阻器(20,2A); 电源(电动势约为3V,内阻未知); 电阻箱(9999.9);
电键一个;导线若干。
(1)甲同学选择合适的器材,连好实物图如上图,乙同学检查时发现了3处错误,请指出其中的2处:
① ;
② ;
(2)若想测量该电源的电动势和内阻,实验操作时发现电流表指针偏转后抖动厉害,很难读数,原因初步确定为电流表本身出了问题,请选择合适的器材,在下面框中画出实验电路图:
(3)丙同学采用第(2)题中方案操作,记录数据如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
R/ | 1000 | 21 | 9 | 5 | 3 | 2 | 1.5 | 1.2 | 0.8 | 0.5 | 0.3 |
1/R | 0.00 | 0.05 | 0.11 | 0.20 | 0.33 | 0.50 | 0.67 | 0.83 | 1.25 | 2.00 | 3.33 |
U/V | 2.90 | 2.50 | 2.30 | 2.08 | 1.77 | 1.50 | 1.27 | 1.10 | 0.82 | 0.60 | 0.40 |
1/U | 0.34 | 0.40 | 0.43 | 0.48 | 0.56 | 0.67 | 0.79 | 0.91 | 1.22 | 1.67 | 2.50 |
请作出相应的图像,并根据图像求出电源电动势E= V,内阻r= 。(保留3位有效数字)
(1)在做《探究加速度与力、质量的关系》实验时,某同学发现长木板不是水平的,其中一端固定了一个的垫片,另一头固定了一个橡胶皮套,如图所示。
问:垫片的作用是______________________,橡胶皮套的作用是____________________;
(2)该同学打印了一条纸带如图所示,则小车通过点B点时的速度为___________m/s;小车的加速度为__________________m/s2 (保留两位有效数字)
如图所示,斜面静止在水平地面上,A、B两个物体通过光滑的滑轮相连,连接A物体的细线与斜面平行,下列说法中正确的是
A.当A沿斜面匀速下滑时,地面对甲乙的摩擦力均为零
B.当A沿斜面加速下滑时,地面对甲乙的摩擦力方向均向左
C.当A沿斜面加速上滑时,地面对甲乙的摩擦力方向均向左
D.把B球向左拉到水平位置放手向下摆到最低点的过程中,若A保持静止,则地面对甲乙的摩擦力方向均向右
如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个质量均为m的小球夹住,但不拴接。同时释放两小球,弹性势能全部转化为两球的动能,若两球获得相等动能,其中有一只小球恰好能通过最高点,两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点(不考虑小球在水平面上的反弹)。则
A.恰好通过最高点的是b球
B.弹簧释放的弹性势能为5mgR
C.a球通过最高点对轨道的压力为mg
D.CD两点之间的距离为