在物理学的探索和发现过程中,科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是微元法
B. 根据速度定义式,当Δt→0时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法
C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,这里运用了假设法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了理想模型法
如图甲所示,MN、PQ为间距L= 0.5m足够长的平行导轨, ,导轨的电阻均不计.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向 上,磁感应强度为B0=1T.将一根质量为m=0.05kg有一定阻值的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好.现由静止释放金属 棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.(sin 37°= 0. 6, cos 37°= 0. 8)求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)cd离NQ的距离s;
(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t= 0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式).
如图甲所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁 场方向垂直纸面向外.在磁场左侧有一对平行金属板M、N,两板间距离也为R,板长为L,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上.置于O1处的粒子发射源可连续以速度v0沿两板的中线O1O2发射电荷量为q、质量为m的带正电的粒子(不计粒子重力),MN两板不加电压时,粒子经磁场偏转后恰好从圆心O的正下方P点离开磁场;若在M、N板间加如图乙所示交变电压UMN,交变电压的周期为L/v0,t= 0时刻入射的粒子恰好贴着N板右侧射出.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)交变电压电压U0的大小;
(3)若粒子在磁场中运动的最长、最短时间分别为t1、t2,则它们的差值∆t为多大?
如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:
(1)发电机的输出功率应是多大?
(2)发电机的电动势是多大?
(3)输电效率是多少?
海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电.在我国南 海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示.浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁 场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2= 10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0. 4πsin(πt)m/s.求:
(1)波浪发电产生电动势e的瞬时表达式;
(2)灯泡的电功率;
(3)灯泡两端电压的有效值.
实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω),
②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω),
③定值电阻R1(300Ω),
④定值电阻R2(10Ω),
⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω),
⑥滑动变阻器R4(0~20Ω),
⑦干电池(1.5V),
⑧电键S及导线若干。
(1)定值电阻应选___________,滑动变阻器应选___________。(在空格内填写序号)
(2)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,并将滑动触头移至最左端;
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;
③___________________________________________;
④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。
(3)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式r1=______________________。