如图所示,倾角300的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接,轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.
(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;
(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式.
如图所示,水平放置的两导轨PQ间的距离L=0.5m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场B=2T, 垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10V、内阻r=0.1Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处于静止状态,R应在哪个范围内取值?(g取10m/s2)
如图a所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计.在0至t1时间内,求:
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量
为了测定电阻的阻值,试验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约为100Ω))、滑动变阻器R1(0~100Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、电阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V,内阻忽略)、导线、电键若干.
(1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验.
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
②实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到 (选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1.
③断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为 时,R0的读数即为电阻的阻值.
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出1/I-R0图象如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值 。
(1)某同学用伏安法测量一个阻值为10Ω的电阻,备选的器材有:电流表A1,量程3A; 电流表A2,量程0.6A; 电压表V1,量程0-15V; 电压表V2,量程0-3V;滑动变阻器R1,最大阻值5Ω; 滑动变阻器R2,最大阻值3kΩ; 电源E,电动势5V; 开关S及导线若干
本实验中,滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2“).连接方式应选择 接法(填”限流“或”“分压”).为了提高实验精度,电流表应该选择 (填“A1”或“A2”);电压表应选择 (填(“V1”或“V2”)
(2)该同学测量另一未知阻值的电阻时,先按图甲连接实验电路,然后再按图乙连接实验电路,发现电流表读数变化相对较大,电压表读数变化相对较小,则应选择图 接法(填“甲”或“乙”)
如图所示,固定的竖直光滑U型金属导轨,间距为L,上端接有阻值为R的电阻,处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上,导轨的电阻忽略不计.初始时刻,弹簧处于伸长状态,其伸长量为 ,此时导体棒具有竖直向上的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.则下列说法正确的是( )
A.初始时刻导体棒受到的安培力大小
B.初始时刻导体棒加速度的大小
C.导体棒往复运动,最终将静止时弹簧处于压缩状态
D.导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热