(18分)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动,设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好,重力加速度为g,求:
(1)ab杆匀速运动的速度v1;
(2)ab杆所受拉力F;
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动过程中,整个回路中产生的焦耳热.
(15分)如图所示,在平面的第一象限和第二象限区域内,分别存在场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,电场Ⅰ的方向沿x轴正方向,电场Ⅱ的方向沿y轴的正方向。在第三象限内存在着垂直于平面的匀强磁场Ⅲ,Q点的坐标为(-x0,0)。已知电子的电量为-e,质量为m(不计电子所受重力)。
(1)在第一象限内适当位置由静止释放电子,电子经匀强电场Ⅰ和Ⅱ后恰能透过Q点。求释放点的位置坐标x、y应满足的关系式;
(2)若要电子经匀强电场Ⅰ和Ⅱ后过Q点时动能最小,电子应从第一象限内的哪点由静止释放?求该点的位置和过Q点时的最小动能。
(3)在满足条件(2)的情况下,若想使电子经过Q后再次到达y轴时离坐标原点的距离为x0,求第三象限内的匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。
(8分)一只灯泡,标有“3V,0.6W”字样.现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻(滑动变阻器最大阻值为10;电源电动势为12V,内阻为1;电流表内阻为1,电压表的内阻为1000).
①将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)画在虚线框内,
②用笔画线当导线,根据设计的电路图将实物连成完整的电路(图中有四根导线已经接好);
③若用万用电表测得小灯泡的电阻为,你根据所学的知识可判断出与的大小关系为:______(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(5分)在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,取下一段如图所示的纸带研究其运动情况.设O点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,若物体做理想的匀加速直线运动,则计数点“A”与起始点O之间的距离s1为 cm,物体的加速度为 m/s2(结果均保留3位有效数字).
一列简潜横波,如图中的实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2s时的波形图象。
①假定波向左传播,求它传播的可能距离;
②若这列波向右传播,求它的最大周期:
③假定波速是35m/s,求波的传播方向。
如图所示,为了观察门外情况,可在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去,可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称为视场角。已知该玻璃的折射率为,圆柱长为,底面半径为,则视场角是 ( )
A. B.、
C. D.