如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的恒定拉力,使a棒沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一段距离后再向下滑动,a棒滑回PQ前b棒已滑离导轨.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,恒定拉力与b棒的质量大小关系为:恒定拉力=mgsinθ,重力加速度为g,导轨电阻不计.求:
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流Ia与b棒中的电流Ib之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒滑回PQ刚进入磁场向下运动时所受的安培力FA ′ 的大小,并判断a棒在磁场中向下运动时做什么运动?
某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW,输出电压为500 V,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW,该村的用电电压是220 V.
(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;
(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW,则该村还可以装“220 V 40 W”的电灯多少盏?
如图甲所示,一个匝数n=100的圆形线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r=1 Ω.在线圈中存在面积S2=0.3 m2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,R=2 Ω的电阻和圆形线圈相连接.求:
(1)圆形线圈中产生的感应电动势E的大小.
(2)电阻R两端的电压.a、b端的电势哪端较高?
(3)2~4s时间内通过电阻R的电量.
一质量为1kg的A小球静止在光滑水平面上,另一质量为0.5kg的B小球以2m/s的速度和静止的A小球正碰,碰后B小球以0.2m/s 的速度被反向弹回,仍在原来的直线上运动.求:
(1)原静止的A小球碰后的速度大小是多大?
(2)若AB碰撞时间为0.1s,则A球对B球的平均作用力的大小?
碰撞的恢复系数的定义为e= ,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的恢复系数e<1.某同学借用“验证动量守恒定律”的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2.实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上的S点由静止滚下,并落在地面上,重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心P就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1仍从S点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.在上述实验中:
(1)直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.可以通过测量________,间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的射程
(2)本实验中小球1的质量与小球2的质量大小应满足的关系(_____)
A.m1> m 2 B.m 1< m 2 C.m 1 =m 2 D.m 1≤ m 2
(3) 不放小球2,小球1落地点P距O点的距离OP与实验中所用的小球质量是否有关?_________ (填“有关”或“无关”) .
(4)用题中的测量量计算碰撞恢复系数的表达式e=__________________.
某同学学习传感器后,用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警.电路如图所示,图中仪器还不完整,请完成以下问题:
(1)图中的甲还需要放入的元件是______;
A.二极管
B.光敏电阻
C.NTC热敏电阻(阻值随温度升高而减小)
D.PTC热敏电阻(阻值随温度升高而增大)
(2)电路正确连接之后,该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点.要求在温度更低一点时就开始报警,则需要调节滑动变阻器的滑动头往____(填“左”或“右”)移动一点.