(14分)如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直方向的夹角为60°。在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。已知弹性轻绳满足胡克定律,且形变量为x时具有弹性势能,重力加速度为g,不计一切摩擦。将圆环由A点正下方的C点静止释放,当圆环运动到导轨的最低点D点时,求
(1)圆环的速率v;
(2)导轨对圆环的作用力F的大小?
(9分)在测量精度要求较高时,常常可以用如图甲所示的电路来测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻,R0是作已知电阻用的电阻箱,G是灵敏电流计(零刻度在中央),MN是一段粗细均匀的长直电阻丝,S是开关,P是滑动触头,按下P时,电流计的一端与电阻丝接通。测量电阻的步骤如下:
①用多用电表测出Rx的大约值,在电阻箱上选取跟它接近的某一阻值R0;
②闭合开光S,把滑动触头放在MN的中点附近,按下P,观察电流计G的指针偏转方向;
③向左或向右滑动P,直到按下P时G的指针指在零刻度;
④用刻度尺测量出此时MP、PN的长度l1、l2;
⑤重复步骤③④,多次测量求出平均值。
(1)待测电阻的阻值Rx= (用上述已知量和测量量表示);
(2)如果滑动触头P在从M向N滑动的整个过程中,每次按下P时,流过G的电流总是比前一次增大(均未超出G的量程)。经检测MN间的电阻丝是导通的,由此判断,可能是 断路(选填“R0”或“Rx”);
(3)如图乙所示,某同学在测量时,用毫伏电压表V(零刻度在表盘的左侧)替代灵敏电流表,当滑动触头P由M向MN的中央滑动的过程中,为保证毫伏电压表的工作安全,毫伏电压表的正接线柱应接在 端(选填“A”或“P”)。
(6分)某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时,记录了下列实验步骤。合理的操作顺序是___________。(填写步骤前面的字母)
A.把一条细绳拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
B.把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
C.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。
D.换上新纸带,重复操作三次。
如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上方固定着电荷量大小相等的两个点电荷q1、q2,一个带电小球(可视为点电荷)恰好围绕O点在桌面上做匀速圆周运动。已知O、q1、q2在同一竖直线上,下列判断正确的是:
A.圆轨道上的电势处处相等
B.圆轨道上的电场强度处处相等
C.点电荷q1对小球的库仑力是吸引力
D.q1、q2可能为异种电荷
如图所示,倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动,在传送带的A端无初速度放置一物块。选择B端所在的水平面为参考平面,物块从A端运动到B端的过程中,其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是:
如图所示,将长度为L的直导线放置在y轴上,当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后,测得其受到的安培力大小为F、方向沿x轴正方向。则匀强磁场的磁感应强度可能:
A.沿z轴正方向,大小为
B.在xOy平面内,大小为
C.在zOy平面内,大小为
D.在zOy平面内,大小为