如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1.0m,两导轨的上端接有阻值R=2.0Ω的电阻。虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度为B=2.0T。现将质量m=0.10kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻。已知金属杆下落h=0.30m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示(g取10m/s2)。求:
(1)金属杆刚进入磁场时的速度v0为多大?
(2)金属杆下落了h=0.30m时的速度v为多大?
(3)金属杆下落h=0.30m的过程中,在电阻R上产生的热量Q为多少?
如图所示,匀强磁场方向水平向右,磁感应强度大小B=0.20T。正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动,转轴OO′与磁场方向垂直,线圈转速为n=120r/min。线圈的边长为L=20cm,线圈匝数N=20,线圈电阻为r=1.0Ω,外电阻R=9.0Ω,电压表为理想交流电压表,其它电阻不计,图示位置线圈平面与磁场方向平行。求线圈从图示位置转过90°过程中:
(1)所产生的平均感应电动势;
(2)通过外电阻R的电荷量q;
(3)电阻R上的电热Q;
(4)交流电压表的示数U。
如图所示,在xOy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在第四象限还有沿x轴负方向的匀强电场,y轴上有一点P,坐标已知为(0,L),一电荷量为q、质量为m的粒子从P点以某一大小未知的速度沿与y轴正方向夹角为30°的方向垂直射入磁场,已知粒子能够进入第四象限,并且在其中恰好做匀速直线运动。不计重力,求:
(1)粒子在第一象限中运动的时间t;
(2)电场强度E。
某同学设计了一个测量材料电阻率的实验方案,可提供的器材有:
A.电流表G,内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA
B.电流表A,内阻约为RA约0.2 Ω,量程为0~0.6 A
C.螺旋测微器
D.电阻箱R0(阻值变化范围为0~9999 Ω,额定电流为0.5 A)
E.滑动变阻器R(阻值变化范围为0~5 Ω,额定电流为1 A)
F.干电池组E(电动势为3 V,内阻为0.05 Ω)
G.开关一个、导线若干
根据以下所述的部分操作,将相应的结果填入横线上、画出相应的电路图:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针静止时偏转角度过大(见图甲中的a位置),他应该换用________挡(填“×1”或“×100”)。换挡后,在再次测量前先要进行_________。经过一系列正确操作后,指针静止时处于图甲中的b位置,则该电阻丝的阻值约为________Ω;
(2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数部分如图乙所示,则该次测量测得的电阻丝直径为d=________mm;
(3)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表,使得该电压表最大测量电压为3 V,则电阻箱的阻值应调为R0=________Ω;
(4)用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图丙中电路图补画完整(要在器材适当位置标出表示相应器材的符号:滑动变阻器符号为R,被测电阻丝符号为Rx);
(5)如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出该材料电阻率测量值的表达式ρ=________________。
某发电厂先后分别用2.2 kV和22 kV的电压将电能输送到远处的用户,在既有输电线路上输送相同的电功率,则前、后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比P1∶P2为 ;要将2.2 kV的电压升高至22 kV,若变压器原线圈的匝数为180匝,则副线圈的匝数应该是 匝。
如图所示,abcd为用粗细均匀的同种材料制成的矩形金属线框,其中ab的长度只有bc长度的一半。现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上,在外力F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反且边界距离均为L的匀强磁场区域。若以图示位置开始计时,规定顺时针方向为电流的正方向,磁感线向下穿过线框时的磁通量为正。则下列关于穿过金属线框的磁通量Φ、金属线框中的电流I、cb间的电势差Ucb以及外力F的大小随时间变化的图象中,可能正确的是( )