如图(a)所示,间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。
已知cd棒的质量为m、电阻为R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为l,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:
1.区域I内磁场的方向;
2.通过cd棒中的电流大小和方向;
3. ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离;
4. ab棒开始下滑至EF的过程中,回路中产生总的热量。
(结果用B、l、θ、m、R、g表示)
为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个小物块以初速度,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数(g取10m/s2,0,)求:
1.小物块的抛出点和A点的高度差;
2.为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。
3.要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件.
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。
1.由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm,由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm。该实验小组在做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1= ,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2 = ,则滑块的加速度的表达式a= 。(以上表达式均用字母表示)。
2.在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量做了6组实验,得到如上表所示的实验数据。
通过计算分析上表数据后,得出的结论是在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比,如果想通过图像法进一步确认自己的结论,须建立 (填a—m或a—)坐标系,根据实验数据描点作图,如果图线是一条 ,就可确认上述结论。
如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地,P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球,P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 ( )
①加大a、b间的距离 ②缩小a、b间的距离 ③取出a、b两极板间的电介质 ④换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.a点的电势高于b点的电势
B.c点的电场强度大于d点的电场强度
C.若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功
D.若将一负试探电荷由c点移到d点,电势能增加
如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接。现将小球向下压到某位置后由静止释放,若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力和电场力对小球做功的大小分别为和,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中 ( )
A.电势能增加 B.弹簧弹性势能最大值为
C.弹簧弹性势能减少量为+ D.机械能增加