利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离, b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b,结果如图所示,由此读出b=_________mm;
(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为______________;
(3)某次实验测得倾角,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=__________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=______,在误差允许的范围内,若ΔEk = ΔEp则可认为系统的机械能守恒;
(4)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的图象如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=_____________m/s2。
如图所示,间距为L的两根平行金属导轨弯成“L ”形,竖直导轨面与水平导轨面均足够长,整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中。质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置,两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ,当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时,释放导体棒ab,它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去,经过一段时间,导体棒cd静止,此过程流经导体棒cd的电荷量为q (导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计,已知重力加速度为g),则( )
A. 导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流
B. 导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小
C. 导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为
D. 导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为
如图所示,光滑水平面上放着长为L木板B,木板B上放着木块A。A、B接触面粗糙,现用一水平拉力F作用在B上使其由静止开始运动,用f1代表B对A的摩擦力,f2代表A对B的摩擦力, 当滑块运动到木板左端时,木板在地面上移动的距离为x下列说法正确的有( )
A. 力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量
B. 其他条件不变的情况下,木板质量越大,x越大
C. 力f1对A做的功等于A动能的增加量与系统产生的热量之和
D. 其他条件不变的情况下,AB间摩擦力越大,滑块与木板间产生的热量越多
在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,当线框的转速为n1时, 产生的交变电动势的图线为甲,当线框的转速为n2时,产生的交变电动势的图线为乙。则( )
A. t=0时,穿过线框的磁通量均为零
B. t=0时,穿过线框的磁通量变化率均为零
C. n1∶n2=3∶2
D. 乙的交变电动势的最大值是V
如图所示的两个平行板电容器水平放置,A板用导线与M板相连,B板和N板都接地。让A板带电后,在左边电容器间有一个带电油滴P处于静止状态。AB间电容为C1,电压为U1,带电量为Q1,MN间电容为C2,电压为U2,带电量为Q2。下列说法正确的是( )
A. 如果将MN间的绝缘介质抽出、带电油滴P将向上移动
B. 如果将MN间的绝缘介质抽出、 U1增大,U2增大
C. 如果将N板下移,Q1增大,Q2减小
D. 如果将N板下移,U1减小,U2增大
回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电频率为f , 则下列说法正确的是( )
A.质子在匀强磁场每运动一周被加速一次
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关
C.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
D.不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速α粒子