(18分)如图所示,两水平线和分别是水平向里的匀强磁场的边界,宽度为d,正方形线框abcd由均匀材料制成,其边长为L(L<d)、质量为m、总电阻为R.将线框在磁场上方高h处由静止开始释放,已知线框从开始下落到完全进入磁场过程中通过线框的总电量为q,且ab边刚进入磁场时和刚穿出磁场时的速度相同,求:
(l)磁场的磁感应强度大小及ab边刚进入磁场时ab两端的电压;
(2)ab边刚进入磁场时线框加速度的大小和方向;
(3)整个线框进入磁场过程所需的时间.
(14分)如图所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角.板上一根长为=0. 60m的轻细绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的O点.当平板的倾角固定为时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0=3. Om/s.若小球能保持在板面内作圆周运动,倾角的值应在什么范围内?(取重力加速度g=l0)
(9分)利用如图所示的电路可以较为准确地测量未知电源的电动势.图中Ex为待测电源,Es为标准电源:电动势已准确测出),E为工作电源,为电路提供电流.G为零刻度在中央的灵敏电流计.AB为一根粗细均匀的电阻丝,C、D为AB上的两个活动接触点,可以在电阻丝上移动,与电阻丝AB平行放置的还有一把刻度尺,可以测出CD之间的长度.
实验步骤如下:
(1)按图连接好电路,将K1处于断开状态,K2处于两个触点都不接的状态
(2)先闭合K1,调Rp整至合适位置
(3)将置K2位1置,调整C、D触头使电流计指向零刻度,记下______.
(4)将K2置2位置,重新调整C、D位置,使 ________,并记下________.
(5)断开K1.计算待测电源的电动势的表达式为:Ex=_______.
(6分)某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律:在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m,滑块可沿米尺自由下落.在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A,线框平面在水平面内,滑块可穿过线框,如图所示.把滑块从米尺的0刻度线处释放,记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U,改变h,调整线框的位置,多做几次实验,记录各次的h,U.
(l)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证,用图线______(选填“U-h”或“-h”更容易得出结论.
(2)影响本实验精确程度的因素主要是_______(至少列举一点).
如图所示,一倾角为37。的传送带以恒定速度运行,现将一质量m=l kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示,取沿传送带向上为正方,g=10 ,sin37=0.6,cos37=0.8.则下列说法正确的是
A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.875
B.0~8 s内物体位移的大小为18m
C.O~8 s内物体机械能的增量为90J
D.O~8 s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J
如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电 场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道 半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆 弧.一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A 点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进 入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带 电小球的运动情况,下列说法正确的是
A.小球一定能从B点离开轨道
B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H
D.小球到达C点的速度可能为零