如图所示,两根金属杆AB和CD的长度均为L,电阻均为R,质量分别为3m和m(质量均匀分布),用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,悬跨在绝缘的、光滑的水平圆棒两侧,AB和CD处于水平。在金属杆AB的下方MN以下区域有水平匀强磁场,磁感强度的大小为B,方向与回路平面垂直,此时CD处于磁场中。现从静止开始释放金属杆AB,经过一段时间(AB、CD始终水平),在AB即将进入磁场的上边界时,其加速度为零,此时金属杆CD还处于磁场中,在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为Q,重力加速度为g,试求:
(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1。
(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q。
(3)金属杆AB在磁场中运动时可能达到的最小速度v2。
如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,水平轨道AB和斜面BC均光滑且绝缘,AB和BC的长度均为L,斜面BC与水平地面间的夹角θ=60°,有一质量为m、电量为+q的带电小球(可看成质点)被放在A点。已知在第一象限分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小,磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小为B;在第二象限分布着沿x轴正向的匀强电场,场强大小未知。现将放在A点的带电小球由静止释放,恰能到达C点,问
(1)分析说明小球在第一象限做什么运动;
(2)小球运动到B点的速度;
(3)第二象限内匀强电场的场强;
如图甲所示,质量为m=1 kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1 s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(取g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)。试求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;
(2)t=6 s时物体的速度,并在图乙上将t=6 s内物体运动的v-t图象补画完整,要求标明有关数据。
现用伏安法研究某电子器件RX(5V,2.25W)的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整,备有下列器材:
A.直流电源(6V,内阻不计);
B.电流表(满偏电流Ig =3mA,内阻Rg=10Ω);
C.电流表(0~0.6A,内阻未知);
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,5A);
E.滑动变阻器R2(0~200Ω,1A);
F.定值电阻 R0(阻值1990Ω);
G.单刀开关一个与导线若干;
(1)根据题目提供的实验器材,请你在方框中设计出测量电子器件RX伏安特性曲线的电路原理图(RX可用电阻符号表示)。
(2)在实验中,为了操作方便且伏安特性曲线尽可能完整,滑动变阻器应选用 。(填写器材前面字母序号)
(3)上述电子器件RX的伏安特性曲线如图甲,将它和滑动变阻器R3串联接入如图乙所示的另一电源构成的电路中。调节滑动变阻器R3使电源输出功率最大,已知该电源的电动势E=6.0V,电源的内阻r=15Ω,滑动变阻器R3阻值范围0~20Ω,则此时R3接入电路的阻值为_ Ω。
某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源。待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的点迹如图2甲、乙所示,图中O点是打点计时器打的第一个点。
请你分析纸带数据,回答下列问题:(结果保留三位有效数字)
(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s;
(2)该电动小车运动过程中所受的阻力大小为______N;
(3)该电动小车的额定功率为______W。
如图所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v-t图象如图所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2。则( )
A.传送带的速率v0=10m/s
B.传送带的倾角θ=30°
C.物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5
D.0~2.0s摩擦力对物体做功Wf= –24J