某同学设计了一个多量程多用电表,其内部结构原理图如图所示。其电流表的量程分别为10mA和250mA,电压表的量程分别为10V和250V,电阻档分别为×10Ω和×100Ω。则下列说法正确的是( )
A.功能选择开关s与“1” 相接时, 所测物理量和量程分别是直流电流、250mA
B.功能选择开关s与“3” 相接时, 所测物理量和量程分别是直流电流、10mA
C.功能选择开关s与“5” 相接时, 所测物理量和量程分别是直流电压、250V
D.功能选择开关s与“6” 相接时, 所测物理量和量程分别是直流电压、10V
如图所示,在水平天花板上用绳AC和BC吊起一个物体处于静止状态,绳子的长度分别为AC=4dm,BC=3dm,悬点A、B间距为=5dm。则AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比为( )
A.40∶30∶24 B.4∶3∶5
C.3∶4∶5 D.因CD绳长未知,故无法确定
物理学中有很多研究问题的方法,如控制变量法、“微元法”等。关于物理学方法的使用,下列叙述不恰当的是( )
A.探究加速度与合外力、加速度与质量的关系时,用到了控制变量法
B.引入质点的概念,用到了“微元法”
C.在推导匀变速运动位移公式时,用到了“微元法”
D.伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因,用到了科学假设和逻辑推理的方法
(12分)如图所示,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距6L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN为理想分界面,Ⅰ区的磁感应强度为B0,方向垂直纸面向外. A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2,两孔与分界面MN的距离均为L.质量为m、电量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场有静止加速后,沿水平方向从S1进入Ⅰ区,并直接偏转到MN上的P点,再进入Ⅱ区,P点与A1板的距离是L的k倍,不计重力,碰到挡板的粒子不予考虑.
(1)若k=1,求匀强电场的电场强度E;
(2)若2<k<3,且粒子沿水平方向从S2射出,求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式.
(12分)如图所示,长L=9m的传送带与水平方向的倾角为37°,在电动机的带动下以v=4m/s 的速率顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住,在传送带的A端无初速地放一质量m=1kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数=0.5,物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计。(sinθ=0.6,cosθ=0.8,g=10m/s2)问:
(1)物块与挡板P第一次碰撞后,上升到最高点时到挡板P的距离;
(2)若改为将一与皮带间动摩擦因素为μ=0.875、质量不变的新木块轻放在B端,求木块运动到A点过程中电动机多消耗的电能与电动机额定功率的最小值。
(10分)风力发电是利用风能的一种方式,风力发电机可以将风能(气流的动能)转化为电能,其主要部件如图所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S,运动的空气与受风面作用后速度变为零,风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变。当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时,风力发电机输出的电功率为P。求
(1)在同样的风向条件下,风速为时这台风力发电机输出的电功率。
(2)利用风能发电时由于风速、风向不稳定,会造成风力发电输出的电压和功率不稳定。请你提出一条合理性建议,解决这一问题。