如图所示,两根相距为d的足够长的、光滑的平行金属导轨位于水平的xoy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均可忽略不计。在x>0的一侧存在方向竖直向下的磁场,磁感应强度大小按B=kx变化(式中k>0,且为常数)。质量为m的金属杆与金属导轨垂直架在导轨上,两者接触良好。在x<0的某位置,金属杆受到一瞬时冲量,获得速度大小为v0,方向沿x轴正方向。求:
(1)在金属杆运动过程中,电阻R上产生的总热量;
(2)若从金属杆进入磁场的时刻开始计时,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆上,使金属杆的加速度大小恒为a,方向一直沿x轴负方向。求:
a.闭合回路中感应电流持续的时间;
b.金属杆在磁场中运动过程中,外力F与时间t关系的表达式?
已知小孩与雪橇的总质量为m = 20 kg ,静止于水平冰面上,雪橇与冰面间的动摩擦因数为= 0.1。已知sin37° = 0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
(1)大人用F1=30N的水平恒力推雪橇,求经过4s秒雪橇运动的距离L;
(2)如图所示,若大人用大小为F2=50N,与水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇,使雪橇由静止开始运动1m,之后撤去拉力,求小孩与雪橇在冰面上滑行的总距离。
为了测定木块与长木板之间的动摩擦因数,实验室可以提供如下器材:A端固定、B端高度可以调节的长木板一块、小木块一个、计时器一个、米尺一把。已知重力加速度为g。
①填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:
a. 调节长木板B端高度,让木块从板上C点由静止开始下滑到板的底端A处,用计时器记下木块下滑所用的时间t。
b.用米尺测量C与A之间的距离s,则木块下滑的加速度a= 。
c.用米尺测量长木板B端相对于水平桌面的高度h和长木板的总长度l。根据牛顿第二定律,可求得木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式=____________。(用实验的测量量表示)
d.改变_____________________________________,重复上述测量和计算,求出的平均值。
②在上述实验中,为减小实验误差,某同学通过改变斜面的倾角θ,测出了多个加速度a1、a2、a3 ,并计算出加速度的平均值,用该平均值计算出动摩擦因数。你认为该同学的方法是否正确,并说明理由 。
“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。
①如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示,则读数x2=________mm;
②已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式λ=_________; (用题目中给出的字母表示)③对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取_________________或_________________的方法。
如图甲所示,质量为2kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5T,CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g=10m/s2。则
A.金属框中产生的感应电动势大小为1V
B.金属框受到向左的安培力大小为1N
C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向
D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止
如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,定值电阻R的阻值也为r,滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,下列说法中正确的是
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.滑动变阻器消耗的功率变小
D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小