如图所示,两平行光滑金属导轨由两部分组成,左面部分水平,右面部分为半径r=0.5m的竖直半圆,两导轨间距离d=0.3m,导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中,两导轨电阻不计。有两根长度均为d的金属棒ab、cd,均垂直导轨置于水平导轨上,金属棒ab、cd的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.1kg,电阻分别为R1=0.1Ω、R2=0.2Ω。现让ab棒以v0=10m/s的初速度开始水平向右运动,cd棒进入圆轨道后,恰好能通过轨道最高点PP′,cd棒进入圆轨道前两棒未相碰,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0;
(2)cd棒刚进入半圆轨道时ab棒的速度大小v1;
(3)cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W.
在做《测定金属电阻率》的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属线的阻值Rx约为1Ω,某同学用伏安法对这个电阻进行比较精确的测量,这位同学想使电压表和电流表示数变化范围尽可能的大。可供选用的器材有:
电源E:电动势3V,内阻不计;
电流表A:量程0.3A,内阻约为1Ω;
电压表V:量程3V,内阻约为10kΩ;
滑动变阻器R:最大电阻值为5Ω;
定值电阻两个:R1=10Ω、R2=100Ω;
开关一个,导线若干。
(1)根据上述条件,实验时定值电阻应选用___(填“R1”或“R2”);
(2)根据实验需要在实物图中补齐所需连线_________;
(3)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于_____端(填“a”或“b”);
(4)若在上述实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,则金属线的阻值Rx的计算表达式为_____。
某实验小组所用的实验装置如图所示,通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系。图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上,一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。
(1)下列操作必要且正确的是____________
A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数
B.改变砂的质量重复实验,打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
(2)实验中得到如图所示的一条纸带,相邻计数点间的时间间隔为T,各相邻计数点间的距离分别为S1、S2、S3、S4,则加速度的计算表达式为__________,若以传感器的示数F为横坐标,通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标,下面画出的a-F图象中合理的是__________
(3)若(2)问中的四个图线(包括C中的直线部分)的斜率为k,则小车的质量为______
直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,磁场方向垂直xOy平面指向纸面内,该区域的圆心坐标为(R,0),有一个质量为m、带电荷量为-q的离子,以某一速度从点(0, )沿x轴正方向射入该磁场,离子从距离射入点最远处射出磁场,不计离子重力,则
A. 离子的速度为
B. 离子的速度为
C. 离子在磁场区域运动的时间为
D. 离子在磁场区域运动的时间为
如图所示,F-t图象表示某物体所受的合外力F随时间的变化关系,t=0时物体的初速度为零,则下列说法正确的是( )
A. 前4s内物体的速度变化量为零
B. 前4s内物体的位移为零
C. 物体在0~2s内的位移大于2~4s内的位移
D. 0~2s内F所做的功等于2~4s内物体克服F所做的功
如图所示,平行板电容器两极板水平放置,现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上,电容器下极板接地,静电计所带电量可忽略,二极管具有单向导电性。闭合开关S,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法正确的是
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能将减少
D. 油滴仍将保持静止