相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m
1=1kg的金属棒ab和质量为m
2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放.(g=10m/S
2)
(1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;
(2)已知在2s内外力F做功40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求出cd棒达到最大速度所需的时间t
,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力f
cd随时间变化的图线.
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如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T.小球1带正电,其电量与质量之比q
1/m
1=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上.小球向右以v
=23.59m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75s再次相碰.设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内.(取g=10m/s
2)
问:(1)电场强度E的大小是多少?
(2)两小球的质量之比
是多少?
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如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端另一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L,当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂.现让环与球一起以
的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离右墙的水平距离也为L.不计空气阻力,已知当地的重力加速度为g,试求:
(1)在环由运动到被挡住而立即停止瞬间绳对小球的拉力大小如何变化?变化了多少?
(2)在环停止以后的运动过程中,铁球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
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Ⅰ.图1甲图中游标卡尺的读数是______cm.乙图中螺旋测微器的读数是______mm.
Ⅱ.下列有关高中物理实验的描述中,正确的是:______.
A.在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度
B.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C.在“探究物体的加速度与力和质量之间的关系”的实验中,可先保持物体的质量不变,研究物体的加速度与物体所受的合外力之间的关系,再保持物体所受的合外力大小不变再研究物体的加速度与物体的质量之间的关系
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须要用天平测出下落物体的质量
Ⅲ.用如图1甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系,图中电路图未画出.现备有如下实验器材:
A.直流电机M(3.0V 1W) B.3V直流电源
C.电流表(0-0.6A 内阻约0.5Ω)D.电流表(0-3A 内阻约0.1Ω)
E.电压表(0-3V 内阻约3kΩ) F.滑动变阻器(0-5Ω)
G.开关、导线若干 H.秒表 I.电火花打点计时器
J.重锤P(约0.1kg) K.纸带 L.刻度尺
M.弹簧测力计 N.游标卡尺
(1)为测量电机线圈的电热功率,上述提供的器材中多余的是______(写出器材序号);
(2)根据实验要求,在图2甲虚线框内画全实验电路图;
(3)实验中,若测出电压表的读数为U,电流表的读数为I,重锤的重力为G,电机匀速提升重物的速度为v,则电机线圈的电热功率可表示为______;若在某一输入电流下,电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示(图乙中相邻计数点的时间间隔T=0.04s),根据纸带数据,可求得重锤匀速向上运动时的速度v=______m/s.
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