如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定于同一水平面内,导轨相距L=0.2m,导轨左端接有规格为“0.6V,0.6W”的小灯泡,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面,导体棒ab与导轨垂直并接触良好,在水平拉力作用下沿导轨向右运动.此过程中小灯泡始终正常发光,已知导轨MN、PQ与导体棒的材料相同,每米长度的电阻r=0.5Ω,其余导线电阻不计,导体棒的质量m=0.1kg,导体棒到左端MP的距离为x.
(1)求出导体棒ab的速度v与x的关系式;
(2)在所给坐标中准确画出aMPba回路的电功率P与x的关系图象(不必写出分析过程,只根据所画图象给分);
(3)求出导体棒从x1=0.1m处运动到x2=0.3m处的过程中水平拉力所做的功.
如图所示,质量均为m=3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上.开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,现使物块B在水平外力F作用下向右做a=2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5,g=l0m/s2.求:
(1)物块A、B分离时,所加外力F的大小;
(2)物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间.
风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展,如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比;
(2)用户得到的电功率是多少.
如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小).在保证安全和满足需求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:
①连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
②闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调 R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;
③重复步骤(2),再测量6组R1和I2的值;
④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点,得到 如图2所示的图象.
根据实验回答以下问题:
(1)现有四只供选用的电流表
A.电流表(0~3mA,内阻为 2.0Ω)
B.电流表(0~3mA,内阻未知)
C.电流表(0~0.3A,内阻为 5.0Ω)
D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A1应选用 .A2应选用 (选填字母 A、B、C、D)
(2)测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”、“变大”或“变小”).
(3)根据以上实验得出 Rx= Ω.(保留两位有效数字)
现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干.实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字.
(1)用天平测出小车的质量m;
(2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t.
(3)用米尺测量A1与A2之间的距离s.则小车的加速度a= .
(4)用米尺测量A1相对于A2的高度h.则小车所受的合外力F= .
(5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时改变h,使m与h的乘积不变.测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t.请说出总质量与高度的乘积不变的原因 .
(6)多次测量m和t,以m为横坐标,t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条 线,则可验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律.
电动自行车是一种应用广泛的交通工具,其速度控制是通过转动右把手实现的,这种转动把手称“霍尔转把”,属于传感器非接触控制.转把内部有永久磁铁和霍尔器件等,截面如图甲.开启电源时,在霍尔器件的上下面之间加一定的电压,形成电流,如图乙.转把转动永久磁铁也跟着转动,霍尔器件能输出控制车速的电势差,已知电势差与车速关系如图丙,以下关于“霍尔转把”叙述正确的是( )
A.为提高控制的灵敏度,永久磁铁的上下端分别为N、S 极
B.按图甲顺时针转动把手,车速变快
C.图乙中从霍尔器件的左、右侧面输出控制车速的电势差
D.若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调,不影响车速控制