(12分)如图甲所示,无限长的直导线与y轴重合,通有沿+y方向的恒定电流,该电流在其周围产生磁场的磁感应强度B与横坐标的倒数的关系如图乙所示(图中、均为已知量).图甲中,坐标系的第一象限内,平行于x轴的两固定的金属导轨间距为L,导轨右端接阻值为R的电阻,左端放置一金属棒ab.ab棒在沿+x方向的拉力作用下沿导轨运动(ab始终与导轨垂直且保持接触良好),产生的感应电流恒定不变.已知ab棒的质量为m,经过处时的速度为,不计棒、导轨的电阻.
(1)判断ab棒中感应电流的方向;
(2)求ab棒经过时的速度和所受安培力的大小.
(10分)为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速.如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道.已知AB段的距离,弯道半径R=24m.汽车到达A点时速度,汽车与路面间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=l0m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑.求汽车
(1)在弯道上行驶的最大速度;
(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度.
(10分)在60m直线跑游戏中,一同学从起点由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动,4s后,改做匀速运动直至到达终点,接着以4m/s2的加速度做匀减速运动,经1.5s进入迎接区,如图所示.求:
(1)该同学匀速运动所用的时间;
(2)终点线到迎接区边界的距离.
(6分)一探究小组采用以下两种方法测人体双手间的电阻.
(1)用多用电表欧姆“×100”挡,测量结果如图所示,读出人体电阻为__________.
(2)用伏安法测量:
①分别用电流表内接法和电流表外接法采集数据作出了U—I,图线如图所示,其中用电流表内接法得到的是______________图线(填“甲”或“乙”).
②已知滑动变阻器最大阻值约10,为了较准确的测出人体电阻,且要求测量更多组数据,请以笔画线代替导线完成剩余部分的实物连接.
(6分)小明用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数.其中,直角三角架底面水平,斜面可视为光滑,待测轻弹簧固定在斜面顶端.现在弹簧下端分别挂1个、2个、3个相同的钩码,静止时,弹簧分别伸长了.已知每个钩码的质量为50g,重力加速度g=l0m/s2.所测数据如下表所示(单位:cm).
(1)挂一个钩码时弹簧受到的拉力为___________N.
(2)由表中数据得,弹簧的劲度系数k=___________N/m(保留3位有效数字).
(4分)用游标卡尺测一圆柱体工件的外径如图所示,其读数为___________cm,能否用实验室中的螺旋测微器测量该工件外径?答:__________(填“能”或“不能”).