如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一平面内,与水平面的夹角为370,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=1.0Ω。导轨上有一质量m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。利用沿斜面方向外力F拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入计算机,获得电压U随时间t变化的关系如图(b)所示。g取10m/s2,,。
(1)证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小
(2)求第4s末外力F的瞬时功率
倾斜雪道的长为25 m,顶端高为15 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=8 m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10 m/s2)
某同学利用图a所示的电路研究“外电路电阻变化与外电路消耗功率的关系”。电压表与电流表可视为理想电表。当滑动变阻器的阻值改变时,电压表与电流表示数也会随之改变。
(1)某同学在实验中测出了6组数据,如下表所示,请在图b中的坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线。
I(A) |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
2.40 |
2.80 |
U(V) |
2.60 |
2.40 |
2.20 |
2.00 |
1.80 |
1.60 |
(2)根据实验得到的U-I图像,可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率是________W。此时变阻器的电阻为________Ω。
(3)现有两个小灯泡L1、L2,它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样,两个电阻箱,一个电键,与图a中相同的电源多个(只能串联使用,已知:串联电源的电动势是每个电源电动势之和,串联电源的内电阻是每个电源内电阻之和)。请设计一个电路,使两灯泡同时正常工作,且电路总功率最小,请在方框内画出电路图,并在图中标出两电阻箱应取的阻值。
如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置。
(1)下列说法中符合本实验要求的是 。(选填选项前面的字母)
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON。已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得近似等于 ,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。
如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD,∠ADO=600。下列判断正确的是
A.O点电场强度为零
B.D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大
如图所示,边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上,其bc边紧靠磁感强度为B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘。现使线框以初速度匀加速通过磁场,下列图线中能定性反映线框从进入到完全离开磁场的过程中,线框中的感应电流的变化的是 ( )