如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上(导轨电阻不计),导轨间距L=0.4 m,导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5 T.在区域Ⅰ中,将质量m1=0.1 kg、电阻R1=0.1 Ω的金属条ab放在导轨上.在区域Ⅱ中将质量m2=0.4 kg,电阻R2=0.4 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上。当cd由静止开始下滑时,ab刚好不下滑,cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g=10 m/s2,则在金属条ab出现滑动之前,求:
(1)当cd下滑的速度v1=5m/s时,ab所受的安培力;
(2)当cd从静止下滑到速度v1=5m/s的过程中,cd滑动的距离x=4 m,此过程中ab上产生的热量Q是多少;
(3)要保持金属条ab始终不滑动,cd向下滑动的最大速度v2是多大。
如图甲所示为一台小型发电机的示意图,线圈匝数为20匝。若从中性面开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0 Ω,外接灯泡的电阻为5.0 Ω。求:
(1)电压表的示数;
(2)线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功;
(3)线圈从中性面开始转过90°过程中流过灯泡的电量。
如图,质量m=0.9kg、匝数n=10的矩形线圈abcd被细绳悬挂在天花板上,线圈有一半在磁场中,且线圈平面与磁场垂直。其中lab=0.3m,lad=0.4m,线圈电阻为r=1,磁感应强度随时间的关系式为B=0.5t,g=10m/s2,求:
(1)t=4s时线圈中的磁通量;
(2)流过线圈中的电流大小和方向;
(3)t为何值时细绳中的拉力为零。
如图,一端开口、另一端封闭的细长薄壁玻璃管水平放置,内有用水银柱封闭的体积为10mL的某种理想气体.外界大气压为1标准大气压,环境温度为27℃,阿伏伽德罗常数约为6×1023mol-1,标准状况下1mol该气体体积约为22.4L.求:
①当环境温度降为0℃时(设大气压强不变)气体的体积;
②估算管中气体分子数目.(结果保留两位有效数字)
在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中有纯油酸0.2ml,用注射器测得1mL上述溶液有80滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm(保留2位有效数字),求:
(1)油酸膜的面积是______m2.
(2)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______m.
(3)某同学在本实验中,计算结果明显偏小,可能是由于 (_____)
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴
如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,开始时活塞被固定,此时气体温度为T1,气体体积为V,压强为P,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,大气压强为P0,重力加速度为g。
(1)若该气体温度从T1变化到T2,气体的分子速率分布图象如图所示,则T1______(选填“大于”或“小于”)T2。
(2)若环境温度保持T1不变,打开固定螺栓K后活塞上升,经过足够长时间后,活塞停在B点,则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______,气体的体积为______.