(16分)两平行金属导轨水平放置,一质量为m=0.2kg的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处,,其他电阻不计。导轨间距为d=0.8m,矩形区域MNPQ内存在有界匀强磁场,场强大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金属棒与两导轨间动摩擦因数都为0.4,电阻R与边界MP的距离s=0.36m。在外力作用下让ab棒由静止开始匀加速运动并穿过磁场向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2
(1)求穿过磁场过程中平均电流的大小。
(2)计算自金属棒进入磁场开始计时,在磁场中运动的时间内,外力F随时间t变化关系。
(3)让磁感应强度均匀增加,用导线将a、b端接到一量程合适的电流表上,让ab棒重新由R处向右加速,在金属棒到达MP之前,电流表会有示数吗?简述理由。已知电流表与导轨在同一个平面内。
(10分)(1)小宁同学在课外读物上看到一些果蔬也可以制成电池,于是尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”,并利用实验室里提供的灵敏电流计G(内阻未知,量程为300μA) ,电阻箱(0—9999.9Ω),锌板、铅板各一块,开关一只,导线若干,按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势,调节电阻箱,得到了多组数据,其中2组为I1=140μA,R1=5000Ω,I2=210μA,R2=2700Ω,则可求出该电池的电动势E=_________ V (保留3为有效数字)
(2)小华认为利用第(1)题的2组数据也可以求得电池内阻,但是由于G表内阻未知,不是很精确,为了精确测量出内阻应先测出G表内阻Rg,他按照图2连好电路(其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器,G1、G2为完全相同的电表),具体操作如下:
①S1闭合前,调节电位器阻值达到最大,闭合S1、S2,断开S3;
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA;
③保持电位器阻值不变,闭合S1、S3,断开S2;
④调节电阻箱阻值,使G1示数μA, 此时电阻箱示数如图3。
根据以上步骤得到的结果,求出“马铃薯电池”的内阻r=_________Ω
(3)小明想利用图像法处理数据,更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻,请在下列方框里设计数据记录表格
(10分)(1)为了完成《探究加速度与力、质量关系》的实验,实验室已经为小涛准备了一端带有滑轮的长直轨道(远离滑轮端高度可调),小车,电火花计时器,纸带,钩码,请问小涛还需要那些器材,请从下列器材中选取______________ (填序号,多选、错选、漏选均不得分)
A.刻度尺 B.带细绳的小桶 C.秒表 D.天平 E.低压交流电源 F.砝码
(2)该同学在处理纸带时有如下A、B两条纸带,哪一条有可能是该实验得到的纸带________(填A或B)
(3)在某一次测量中得到如图1所示纸带,A,B,C,D,E,F,G为6个计数点,各点到O点的距离已标在对应点下方(相邻计数点间有4个点未画出),请利用图示数据尽量精确地计算出加速度a=__________m/s2(保留3位有效数字)。若保持小车质量不变,根据实验数据该同学作出了加速度a随合力F的变化曲线,如图2所示.该图线不通过原点,请你分析其主要原因是
在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度。一小铁球质量为m,用手将它完全放入水中后静止释放,最后铁球的收尾速度为v,若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,关于小铁球,下列说法正确的是( )
A.若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为,则小铁球下落的位移为
B.若测得小铁球下落时的加速度为a,则小铁球此时的速度为
C.若测得某时小铁球的加速度大小为a,则小铁球此时受到的水的阻力为m(a+g)-F
D.若测得小铁球下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为
如图所示,A为多匝线圈,与电键、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源,B为一接有小灯珠的闭合多匝线圈,下列关于小灯珠发光说法正确的是( )
A.闭合电键后小灯珠可能发光
B.若闭合电键后小灯珠发光,则再将B线圈靠近A,则小灯珠更亮
C.闭合电键瞬间,小灯珠才能发光
D.若闭合电键后小灯珠不发光,将滑动变阻器滑臂左移后,小灯珠可能会发光
某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,出水速度为v,供水系统的效率为η,现测量出桶底到出水管之间的高度差H,出水口倾斜,其离出水管的高度差可忽略,出水口的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.出水口单位时间内的出水体积
B.出水口所出水落地时的速度
C.出水后,手连续稳定按压的功率为
D.手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和