如图1所示,两根水平的金属光滑平行导轨,其末端连接等高光滑的圆弧,其轨道半径,圆弧段在图中的cd和ab之间,导轨的间距为,轨道的电阻不计,在轨道的顶端接有阻值为的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。现有一根长度稍大于L、电阻不计,质量的金属棒,从轨道的水平位置ef开始在拉力F作用下,从静止匀加速运动到cd的时间,在cd时的拉力为。已知金属棒在ef和cd之间运动时的拉力随时间变化的图像如图2所示,重力加速度,求:
(1)求匀加速直线运动的加速度;
(2)金属棒做匀加速运动时通过金属棒的电荷量q;
(3)匀加到cd后,调节拉力使金属棒接着沿圆弧做匀速圆周运动至ab处,金属棒从cd沿圆弧做匀速圆周运动至ab的过程中,拉力做的功W。
如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的有效电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L,导轨的电阻可忽略不计。
(1)若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直,求导体棒最终的速度;
(2)若导体棒的初速度为v0,导体棒向右运动L停止,求此过程导体棒中产生的热量;
(3)若磁场随时间均匀变化,磁感应强度B=B0+kt(k>0),开始导体棒静止,从t=0时刻起,求导体棒经过多长时间开始运动以及运动的方向。
一列简谐横波沿水平方向传播,在传播方向上,介质中的A、B两点相距,某时刻A正处于波峰,B在平衡位置,且速度方向向下,已知波长,频率为,求:
(1)若波由A向B传,波速最大是多大?
(2)若波由B向A传,波速最小是多大?
甲同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一个儿童玩具弹力小球,其直径大小约为左右,代替实验用小球,他设计的实验步骤如下:
A、将弹力球用长细线系好,结点为A,将线的上端固定于O点
B、用刻度尺测量OA线的长度L作为摆长
C、将弹力球拉开一个大约的角度,然后由静止释放
D、从弹力球摆到最高点时开始计时,测出50次全振动总时间t,由得出周期T
E、改变OA间线的长度再做几次实验,记下每次相应的L和T值
F、求出多次实验中测得的L和T的平均值,作为计算时使用的数据,代入公式,求出重力加速度g。
(1)该中学生以上实验中出现重大错误的步骤是 ;
(2)该中学生用OA的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值 (偏大或偏小);
(3)另一位乙同学在完成该实验时,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示,他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为 ;请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将 (填“偏大”、“偏小”或“相同”)。造成图线不过坐标原点的原因是 (填“多加球半径”或“漏加球半径”)。
在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图甲所示:
(1)以白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点,你认为正确的是 。
A、单缝和双缝必须平行放置
B、各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上
C、双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密
D、若将滤光片移走则无干涉现象产生
(2)当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时,游标卡尺的示数如图(3)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时,游标卡尺的示数如图(4)所示,已知双缝间距为,从双缝到屏的距离为,则图(4)中游标卡尺的示数为 ,所测光波的波长为 (保留两位有效数字)。
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丙所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距时,测量值 实际值。(填“大于”、“小于”或“等于“)
弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从振子通过O点开始计时,振子第一次到达M点用了,又经过第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过 。