如图甲所示,MN、PQ为间距=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角,NQ间连接有一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T,将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数和cd离NQ的距离s
(2)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)
如图甲所示,光滑水平面上放置斜面体ABC,AB与BC圆滑连接,AB表面粗糙且水平(长度足够长),倾斜部分BC表面光滑,与水平面的夹角。在斜面体右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,规定力传感器受压时,其示数为正值;力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从斜面体的C点由静止开始下滑,运动过程中,力传感器记录到力F和时间t 的关系如图乙所示。 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:
(1)斜面体倾斜部分BC的长度
(2)滑块的质量
(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功
某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路,同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r,
(1)闭合开关S,移动滑动触头P,用V1、V2和A测得并记录多组数据.根据数据描出如图乙所示的①、②两条U-I图线,则图线②是根据电压表________(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据画得的.
(2)根据图像求得电源电动势E的测量值为________V,内阻r的测量值为________Ω。(保留两位有效数字)
(3)图线①、②的交点对应滑动变阻器接入闭合电路的阻值为________Ω,此时电源的总功率为________W。
如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H≫d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:
(1).测小球直径时用了一种新出厂的游标卡尺,与普通游标卡尺不同,它游标尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数时清晰明了,方便了使用者正确读取数据.如果此游标尺的刻线是将“39 mm等分成20份”。用该游标卡尺测得小球的直径如图所示,则d=____ __cm.
(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H变化的图像如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式 时,可判断小球下落过程中机械能守恒.
(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp,增加下落高度后,则ΔEp-ΔEk将________(选填“增加”“减小”或“不变”)。
磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和B2相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度5m/s沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0.4m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1kg,电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系数k=0.08 kg/s。则下列说法正确的是
A.在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,此时电路中的感应电动势大小为1.2V
B.在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,此时线框的加速度a′的大小为8m/s2
C.金属框的最大速度为4 m/s
D.当金属框达到最大速度时,装置消耗的功率为1.6W
如图所示,正方形单匝线框abcd的边长为L,每边电阻均为r,线框在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕cd轴从图示位置开始匀速转动,转轴与磁感线垂直.一理想电压表用电刷接在线框的c、d两点上,下列说法中不正确的是
A.电压表读数为
B.电压表读数为
C.从图示位置开始计时,流过线框电流的瞬时值表达式为
D.线框从图示位置转过的过程中,流过cd边的电荷量为