(10分)如图所示,金属棒a从高为h处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有另一根金属棒b,已知ma=2m,mb=m,整个水平导轨足够长,并处于广阔的匀强磁场中,假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰,重力加速度为g。求:
(1)金属棒a刚进入水平导轨时的速度;
(2)两棒的最终速度;
(3)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能。
(10分)如图所示,电源的电动势为50V,电源内阻为1.0Ω,定值电阻R=14Ω,M为直流电动机,电枢电阻R′=2.0Ω,电动机正常运转时,电压表读数为35V,求在100s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少?
(8分)如图所示,质量为为m、电量为q的带电粒子,经电压为U加速,又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点,求:
(1)带电粒子在A点垂直射入磁场区域时的速率v;
(2)A、D两点间的距离l。
(8分)在如图所示的匀强电场中,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离x=0.10 m。一个电荷量C的点电荷所受电场力的大小N。 求:
(1)电场强度E的大小;
(2)将该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W。
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(8分)如图所示,用F =10 N的水平拉力,使质量m =2.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动. 求:
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体在t=2.0 s内通过的距离.
(8分)为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA 100Ω) B.电流表G2(1mA 内阻未知)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω) D.电阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω 1A) F.滑动变阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值电阻R0(800Ω 0.1A) H.待测电池
I.导线、电键若干
(1)采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:
I1(mA) |
0.40 |
0.81 |
1.20 |
1.59 |
2.00 |
I2(mA) |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
根据测量数据,请在图乙坐标系中描点作出I1—I2图线。由图得到电流表G2的内阻等于_________Ω。
(2)在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图丙所示的电路,图中滑动变阻器①应该选用_________,电阻箱②选________(均填写器材代号)。
(3)根据图丙所示电路,请在图丁中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。