用密度为、电阻率为、横截面积为的薄金属条制成边长为的闭合正方形框。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其它地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。
(1)求方框下落的最大速度 (设磁场区域在数值方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率;
(3)已知方框下落时间为时,下落高度为,其速度为。若在同一时间内,方框内产生的热与一恒定电流在该框内产生的热相同,求恒定电流的表达式。
如图所示,滑块质量为,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以初速度由点开始向点滑行,,并滑上光滑的半径为的圆弧,在点正上方有一离点高度也为的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔、,旋转时两孔均能达到点的正上方。若滑块滑过点后进入孔,又恰能从孔落下,则平台转动的角速度应满足什么条件?
如图所示,水平放置的两块长直平行金属板、相距,、间的电场强度为,板下方整个空间存在着磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。今有一质量为、电荷量为的带正电的粒子(不计重力),从贴近板的左端以的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝处穿过板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到板的处(图中未画出).求、之间的距离。
用一根细线栓着两个光滑球.两球直径相同,质量都是2kg.在线的中点作用一个竖直向上的拉力F=60N.两球竖直向上做匀加速直线运动.两段细线的夹角.取g=10m/s2.求两球间相互作用力的大小.
市场上有一种用两节干电池供电的小型电风扇。某物理研究小组想粗测电风扇正常运转时电能转化为机械能的效率。于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压,但是其它字迹看不清楚。该研究小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池,并从电风扇装电池处两端各接出一条引线,手边提供的器材有电流表,电压表,滑动变阻器,备用电池若干节,电键,若干导线,固定电池的电池盒。
(a)该小组进行了如下的部分实验步骤,请写出第三步实验过程.
①按事先设计的电路连接各元件,并使滑片处于使电路电阻最大处
②合上开关,使滑片从最左端开始缓慢移动,使电压表和电流表都有明显的读数,但电风扇并未转动,读出此时的电压表和电流表读数U0.I0
③
④用测量的量表示出电动机正常运转时的效率的表达式 。
(b)按上述实验过程,本实验的电路图应选择 (填“甲”或“乙”) .
如图所示,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,用钩码所受的重力大小作为___________,用DIS测小车的加速度。
(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(如下图所示)。
分析此图线OA段可得出的实验结论是________________________。
(3)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(单选题)
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