如图,ab和cd为质量m=0.1kg、长度L=0.5m、电阻R=0.3Ω的两相同金属棒,ab放在半径分别为r1=0.5m和r2=1m的水平同心圆环导轨上,导轨处在磁感应强度为B=0.2T竖直向上的匀强磁场中;cd跨放在间距也为L=0.5m、倾角为的光滑平行导轨上,导轨处于磁感应强度也为B=0.2T方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路,除导体棒电阻外其余电阻均不计。ab在外力作用下沿圆环导轨匀速转动,使cd在倾斜导轨上保持静止。ab与两圆环导轨间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)从上向下看ab应沿顺时针还是逆时针方向转动?
(2)ab转动的角速度大小;
(3)作用在ab上的外力的功率。
如图所示,半径为R的四分之一圆轨道OA与水平桌面AB相切,圆轨道光滑绝缘。一质量为m、电荷量+q的滑块从距水平桌面高为处的圆弧面上静止滑下,最后停在C点。在绝缘桌面MN间存在垂直于水平面的匀强电场。已知滑块经过AM,NC时间相同,AM=MN=3NC=3,重力加速度为g,滑块与桌面间摩擦因数为。试求:
(1)滑块刚滑到圆弧末端A点时对轨道压力
(2)判断在MN中物体的运动情况,并求出匀强电场电场强度
(3)若仅改变电场区域MN与圆轨道间的距离,并耍求滑块能穿过电场区域,求滑块在桌面滑行的最短时间。
兴趣小组的同学将一个光伏电池(俗称太阳能电池)在正常光照环境下给标有“”的小灯泡供电,发现灯泡并不发光,检查灯泡、线路均没有故障。甲、乙同学对此现象的原因进行了猜想与分析后,均认为电池内阻可能太大。为了验证猜想,甲同学用欧姆表直接连接电池的两极,欧姆表的示数为;乙同学则先将灵敏电流表(内电阻可忽略)单独连接电池的两极,测得电流为,后将电压表(内电阻约数十)单独连接电池的两极,测得电压为,再计算
(1)根据甲、乙两同学的测量所得数值判断,此光伏电池的内阻大小应( )
A.略大于
B.
C.略小于
D.
E.小于
(2)你若是兴趣小组中的一员,为测定光伏电池的电动势和内阻,在上述甲、乙两同学测量结果的基础上,请设计一个合理且具备操作性的实验电路图。提供的实验器材有:
A.电流表(量程为,内电阻)
B.灵敏电流表(量程为,内电阻)
C.灵敏电流表(量程为,内电阻)
D.滑动变阻器(最大阻值约)
E.滑动变阻器(最大阻值约)
F.电阻箱()
G.导线若干、开关
在下面虚线框中画出实验电路图,所需的相应器件是
(3)作图法是常用的实验数据处理手段,在直角坐标系中对数轴赋予适当的物理量,就有可能拟合成直线形式的实验图线。在(2)小题你所设计的方案中,若能拟合出直线状的实验图线,轴应赋予的物理量是 ,轴应赋予的物理量是 ;物理量“内电阻”将直接出现在直线的 上(填“斜率”或“数轴截距”或“斜率和数轴截距”)
如图1,三个实验场景A、B、C分别是某同学按照课本中的要求所做的 “探究加速度与力、质量的关系”实验、“探究功与速度变化的关系”实验、“验证机械能守恒定律”实验。该同学正确操作获得了一系列纸带,但由于忘了标记,需要逐一对应分析。图2是该同学在实验中获得的一条纸带,图中纸带上各点是打点计时器连续打下的点。已知所用打点计时器频率为50Hz,完成以下问题。
(1)由图2纸带可求出加速度大小为 m/s2(保留二位有效数字),该纸带所对应的实验场景是__(填A、B或C),其理由是 ;
(2)选用场景C的装置来“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是 ;
A.应选择下端带橡胶垫的重物
B.本实验不能使用电火花计时器
C.本实验必须选用打第1、2两个点之间的距离为2mm的纸带
D.根据v="g" t计算重物在t时刻的速度从而获得动能
(3)三个实验都用到了纸带,场景B中通过纸带以获取 。
如图所示,同一竖直平面内固定着绝缘细杆AB、CD,长均为,两杆间竖直距离为h,B、D两端与光滑绝缘的半圆形细杆相连,半圆形细杆与AB、CD在同一竖直平面内,O为AD、BC连线的交点。在O点固定一电荷量为Q的正点电荷,质量为m、电荷量为q的带负电的小球,穿在细杆上,从A端以一定的初速度出发,沿杆滑动恰能到达C点。已知小球与两水平杆间的动摩擦因数为μ,小球所受库仑力始终小于重力,不计小球带电对点电荷Q电场的影响。则小球从A点到C点的运动过程中,下列说法正确的是
A. 点电荷Q在A、C两点产生的电场强度相同
B. 小球运动到O点正下方时,受到的摩擦力最小,其值为μ(mg-)
C. 从B点到D点的运动过程中电场力对小球先做正功后做负功
D. 小球的初速度大小为
如图所示,半径R=0.5 m的圆弧接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中,OB水平,一质量为m=10-4kg、带电荷量为q=8.0×10-5C的粒子从与圆弧圆心O等高且距O点0.3 m的A点以初速度v0=3 m/s水平射出,粒子重力不计,粒子恰好能垂直打到圆弧曲面上的C点(图中未画出),取C点电势φ=0,则
A. 该匀强电场的电场强度E=100 V/m
B. 粒子在A点的电势能为8×10-5J
C. 粒子到达C点的速度大小为5 m/s
D. 粒子速率为4 m/s时的电势能为4.5×10-4J