如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨竖直放置,两折点连线垂直每根导轨所在竖直面,形成左右两导轨平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,两导轨相距L=0.4 m,电阻不计。质量均为m=0.2 kg,接入导轨间的电阻均为R=0.2 Ω的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,两金属杆与导轨间的动摩擦因数相同,整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0 T,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时刻,ab杆以初速度v1沿右导轨平面下滑。t=l s时,对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F,使ab开始作匀加速直线运动。cd杆运动的v-t图象如图乙所示,其中第1 s内图线为直线,虚线为t=2 s时图线的切线,与时间轴交于t=3 s。若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)金属杆与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)ab杆的初速度v1;
(3)若第2 s内力F所做的功为18.1 J,求第2 s内cd杆所产生的焦耳热。
如图,质量为m的b球静置在水平固定轨道BC的左端C处。质量为2m的a球从距水平轨道BC高度为h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下。a球滑到C处与b球发生正碰,并与b球粘合在一起沿水平方向飞出,最后落在地面上的D点。已知水平轨道BC距地面的高度为H,重力加速度g。求:
(1)a球与b球碰前瞬间,a球的速度大小;
(2)C、D两点之间的水平距离和碰撞过程中损失的机械能。
在“测定2节干电池组成的电池组的电动势和内阻”的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池组(电动势约为3.0 V,内阻小于2.0 Ω)
B.电流表A1(量程为0~3 mA,内阻RA1=10Ω)
C.电流表A2(量程为0~0.6 A,内阻RA2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0~50 Ω,允许通过的最大电流为10A)
E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,允许通过的最大电流为1A)
F.定值电阻R0(990 Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示实验电路,在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母代号)。
(2)按照图甲所示的电路进行实验,I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数。记录的5 组实验数据如下:
根据表中的实验数据,在图乙所示的坐标纸上画出I1-I2图线。
(3)根据你绘出的I1-I2图线,可得被测电池组的电动势E=________V,内阻r=________Ω。
(所有结果保留两位有效数字)
某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力.
(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是______.
A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B.实验操作时要先放小车,后接通电源
C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好
D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有_____________ _____________.
(3)如图为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g.图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m.请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来________.
如图所示,在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场。磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,AD、AC边界的夹角∠DAC=30°,边界AC与边界MN平行,Ⅱ区域宽度为d,长度无限大。质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入。入射速度垂直于AD且垂直于磁场,若入射速度大小为,不计粒子重力,不考虑Ⅰ区磁场右边界,则
A. 粒子距A点0.5d处射入,不会进入Ⅱ区
B. 粒子距A点1.5d处射入,在磁场区域内运动的时间为
C. 粒子在磁场区域内运动的最短时间为
D. 从MN边界出射粒子的区域长为
如图所示,光滑轨道ABCD中BC为圆弧,圆弧半径为R,CD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接。传送带表面粗糙,以恒定速度v逆时针转动。现将一质量为m的小滑块从轨道上A点由静止释放,A到C的竖直高度为H,重力加速度g,则
A. 滑块在传动带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关
B. 小滑块不可能返回A点
C. 若H=4R,滑块经过C点时对轨道压力大小为8mg
D. 若H=4R,皮带速度,则物块第一次在传送带上滑动过程中,由于摩擦而产生的内能为9mgR