如图所示,“×”型光滑金属导轨abcd固定在绝缘水平面上,ab和cd足够长∠aOc =60°.虚线MN与∠bOd的平分线垂直,O点到MN的距离为L.MN左侧是磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场.一轻弹簧右端固定,其轴线与∠bOd的平分线重合,自然伸长时左端恰在O点.一质量为m的导体棒ef平行于MN置于导轨上,导体棒与导轨接触良好.某时刻使导体棒从MN的右侧处由静止开始释放,导体棒在压缩弹簧的作用下向左运动,当导体棒运动到O点时弹簧与导体棒分离.导体棒由MN运动到O点的过程中做匀速直线运动.导体棒始终与MN平行.已知导体棒与弹簧彼此绝缘,导体棒和导轨单位长度的电阻均为ro,弹簧被压缩后所获得的弹性势能可用公式Ep=kx2计算,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量.
(1)求导体棒在磁场中做匀速直线运动过程中的感应电流的大小,并判定大小变化特点;
(2)求弹簧的劲度系数k和导体棒在磁场中做匀速直线运动时速度v0的大小;
(3)求导体棒最终静止时的位置距O点的距离.
一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.10,圆弧轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m.取g=l0m/s2.求
(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;
(2)滑块刚刚滑上圆弧轨道时,对轨道上B点压力的大小;
(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.
某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1mA、内阻约为100Ω) 的内阻.实验室中可供选择的器材有:
电流表A1:量程为3mA 内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为10Ω;
定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;
开关,导线若干.
(1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为 、定值电阻为 .(填写器材的符号)
(2)在方框中画出你设计的实验电路图.
(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg= .
如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持 不变.平衡摩擦力后,用钩码所受的重力作为小车所受的合外力F,用DIS测小车的加速度a.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
如图所示,带正电的物块A放在足够长的不带电小车B上,两者均保持静止,处在垂直纸面向里的匀强磁场中,在t=0时用水平恒力F向右拉小车B,t=t1时A相对B开始滑动,已知地面光滑、AB间粗糙,A带电荷量保持不变,则关于A、B的图象,下图大致正确的是
如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势1V,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图(b)所示,那么
A.t=0时,线框右侧的边两端MN间电压为0.25V
B.恒力F的大小为0.5N
C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2m/s
D.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1m/s