MN与PQ为足够长的光滑金属导轨,相距L=0.5m,导轨与水平方向成θ=30°
放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放
置于导轨上(与导轨垂直),质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg,ab、cd的总电阻为R=0.2Ω
(导轨电阻不计)。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时,
求
(1)当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时,cd棒所受安培力的大小和方向。
(2)cd棒运动时能达到的最大速度。
如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20 cm,ad=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1 Ω,外电路电阻R=9 Ω,t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.
(1)在图中标出t=0时感应电流的方向;
(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式;
(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多大?
(1)做简谐运动的弹簧振子,下述说法中正确的是( )
A.振子通过平衡位置时,加速度最大
B.振子在最大位移处时,加速度最大
C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同,加速度相同
D.振子连续两次通过同一位置时,动能相同,速度相同
(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是
(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比 .
(3)某同学做“用单摆测重力加速度”实验。
①用游标卡尺测量摆球直径d,把摆球用细线悬挂在铁架台上,用米尺测量出悬线长度l。
②在小钢球某次通过平衡位置时开始计时,并将这次通过平衡位置时记为0,数出以后小钢球通过平衡位置的次数为n,用停表记下所用的时间为t。请根据他的计数方法写出单摆周期的表达式:_____________。
③用上面的测量数据计算重力加速度的表达式为g= 。
(1)以下说法中正确的是 ( )
A.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动,间接证实了液体分子的无规则
运动
B.分子之间既存在斥力也存在引力,斥力和引力都随两分子间的距离增大而减小
C.1K就是1℃
D.分子间距离为平衡距离时,分子间作用力为零,分子势能最大
(2)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n;
E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).
F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 .
②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d= cm.
(3)(4分)在油膜法测分子直径的实验中,取油酸分子直径为10-10m,若用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于 m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成 mL的油酸溶液.
一导体材料的样品的体积为a×b×c,A′、C、A、C′为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e,沿x方向通有电流I.
(1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________,导体样品中自由电子定向移动的速率是________.
(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体侧面C的电势________(填“高于”、“低于”或“等于”)侧面C′的电势.
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向的电流仍为I,若测得C、C′两侧面的电势差为U,则匀强磁场的磁感应强度B的大小为 。
如图,边长为a、电阻为R的正方形线圈在水平外力的作用下以速度匀速穿过宽为b的有界的匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B,从线圈开始进入磁场到线圈刚离开磁场的过程中,外力做功为W。若a>b,则W=______,若a<b,则W=_______。