(19分)如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场宽度为3L,正方形金属框边长为L,每边电阻均为R/4,金属框以速度υ的匀速直线穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,当金属框 cd边到达磁场左边缘时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化。
(1)求金属框进入磁场阶段,通过回路的电荷量;
(2)在图丙i—t坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流i随时间t的变化图线(取逆时针方向为电流正方向);
(3)求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功W。
(15分)质量M=3kg的长木板放在水平光滑的平面上,在水平恒力F=11N作用下由静止开始向右运动,如图所示,当速度达到1m/s时,将质量m=4kg的物体轻轻放到木板的右端,已知物块与木板间摩擦因素μ=0.2,(g=10m/s2),求:
(1)物体经多长时间才与木板保持相对静止;
(2)物块与木板相对静止后,物块受到的摩擦力多大?
用伏安法测量定值电阻的阻值,备用器材如下:
待测电阻 Rx (阻值约为25KΩ)
电流表 A1 (量程 100μA,内阻约为 2KΩ)
电流表 A2 (量程 500μA,内阻约为 300Ω)
电压表 V1 (量程 10V,内阻约为 100 kΩ)
电压表 V2 (量程 50V,内阻约为 500 kΩ)
电 源 E (电动势 15V,允许通过的最大电流 1A)
滑动变阻器R (最大阻值 1 kΩ)
电键S,导线若干
为了尽量减小实验误差,要求测多组数据。
(1)电流表应选_________,电压表应选__________。
(2)在虚线框中画出实验电路图_____。
在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口附近处,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=4.78cm,B、C间距离y2=14.58cm。(g取9.80m/s2)
①根据以上直接测量的物理量得小球初速度为υ0= (用题中所给字母表示)
②小球初速度的测量值为 m/s。(保留两位有效数字)
电子在电场中运动时,仅受电场力作用,其由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行等距实线可能是电场线,也可能是等势线,则下列说法中正确的是( )
A.不论图中实线是电场线还是等势线,a点的电势都比b点低
B.不论图中实线是电场线还是等势线,a点的场强都比b点小
C.如果图中实线是电场线,则电子在a点动能较小
D.如果图中实线是等势线,则电子在b点动能较小
如图所示,理想变压器的原线圈接在(V)的交流电源上,副线圈接有R=55Ω的负载电阻。原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.原线圈中电流表的读数为1A
B.原线圈中的输入功率为220W
C.副线圈中电压表的读数为110V
D.副线圈中输出交流电的周期为50s