某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数,即为冲击力最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是 ( )
A.建立“合力与分力”的概念
B.建立“点电荷”的概念
C.建立“瞬时速度”的概念
D.研究加速度与合力、质量的关系
两根足够长的平行光滑导轨,相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B = 0.4 T。金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
① 棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;
② 金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热;
③ 金属棒运动达到稳定后,两棒间距离增加多少?
(10分)面积为0.5m2的导体环与5.0Ω的电阻连接成闭合回路。圆环处于垂直纸面向里的磁场中,该磁场的磁感强度随时间的变化规律如图,磁场方向垂直纸面向里为正方向。回路中导线和开关的电阻忽略不计。求:
① 线圈中感应电动势的大小;
② 电阻R消耗的电功率;
③ 在下方坐标纸中画出0到0.6s内感应电流随时间变化的图象(设感应电流逆时针方向为正)。
(8分)如图所示,平行导轨ab、cd所在平面与匀强磁场垂直,ac间连接电阻R,导体棒ef横跨直导轨间,长为L,电阻值为r,所在磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,导轨的表面光滑,其电阻可忽略,在ef棒以恒定速度v向右运动的过程中,求:
① 电阻R中的电流大小和方向;
② 伏特表的示数;
③ 所加外力的大小;
④ 电阻R的发热损耗的电功率。
把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的速率是 v ,第二次拉出速率是 2 v ,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是 ,拉力功率之比是 ,线框产生的热量之比是 ,通过导线截面的电量之比是 。
一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10-3Wb增加到1.2×10-2Wb,则线圈中的感应电动势E感= ,线圈中的电流强度I感= 。