一质量为M = 0.8 kg的中空的、粗细均匀的、足够长的绝缘细管,其内表面粗糙、外表面光滑;有一质量为m = 0.2 kg、电荷量为q = 0.1 C的带正电小滑块以水平向右的速度进入管内,如图甲。细管置于光滑的水平地面上,细管的空间能让滑块顺利地滑进去,示意图如图乙。运动过程中滑块的电荷量保持不变。空间中存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感强度为B = 1.0 T。(取水平向右为正方向,g = 10 m/s2)
(1)滑块以v0 = 10 m/s的初速度进入管内,则系统最终产生的内能为多少?
(2)滑块最终的稳定速度 vt 取决于滑块进入细管时的初速度v0,请以滑块的初速度v0为横坐标、滑块最终稳定时的速度vt 为纵坐标,在丙图中画出滑块的vt—v0图象(只需画出v0的取值范围在0至60 m/s的图象)。
一辆长为l1 = 14 m的客车沿平直公路以v1 = 8 m/s的速度匀速向东行驶,一辆长为l2 = 10 m的货车由静止开始以a = 2 m/s2的加速度由东向西匀加速行驶,已知货车刚启动时两车前端相距s0 = 240 m,当货车的速度达到v2 = 24 m/s时即保持该速度匀速行驶,求两车错车所用的时间。
现有一量程为3V的电压表,内阻约为5kΩ~6kΩ。为了较准确地测量其内电阻,在没有电流表的情况下,某同学设计了如图甲所示的实验电路,按此电路可以测出电压表的内电阻。
① 试根据图甲所示的电路图,完成如图乙所示的实物电路的连线。
②若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择:
电源E:
a、 电动势4.0V,有内阻
b、 电动势8.0V,有内阻
滑动变阻器R2:
a、 最大阻值20Ω
b、 最大阻值1700Ω
电阻箱R1:
a、0~999.9Ω b、0~9999.9Ω
为了减小实验误差,电源E应选 (填序号“a”或“b”,下同),滑动变阻器R2应选 ,电阻箱R1应选 。
③该同学在开关都断开的情况下,检查电路连接无误后,接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于 端。后续必要的实验操作步骤依次是:_________、_________、________、________、_________。最后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合开关S1
B.闭合开关S2
C.断开开关S1
D.断开开关S2
E.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度
F.调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半
G.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半
H.调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度
④按正确的实验步骤操作完成后,如果所得的R1的阻值为5400.0Ω,则图甲中被测电压表V的内阻rv的测量值为______Ω,该测量值______实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。
(1)图甲的螺旋测微器的读数是______mm;图乙的游标卡尺的读数是______mm。
(2)利用油膜法估测油酸分子直径的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的4550cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。
①下面是实验步骤,试填写所缺的步骤C
A、用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1ml酒精油酸溶液时的滴数N;
B、将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n;
C、 ;
D、将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积Scm2;
②用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为 (单位:cm)
在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环.规定导体环中电流的正方向如图1所示,磁场向上为正.当磁感应强度 B 随时间 t 按图2变化时,下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是:
电子台秤放置于水平桌面上,一质量为M的框架放在台秤上,框架内有一轻弹簧上端固定在框架顶部,下端系一个质量为m的物体,物体下方用竖直细线与框架下部固定,各物体都处于静止状态。今剪断细线,物体开始振动,且框架始终没有离开台秤,弹簧不超出弹性限度,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。则下列说法正确的是
A.当台秤示数最小时弹簧一定处于原长位置
B.当台秤示数最小时物体一定处在平衡位置
C.振动过程中台秤的最大示数一定大于(M + m)g
D.细线剪断前,其张力不可能大于(M + m)g