如图所示,可看做质点的小物块放在长木板的正中央,长木板置于光滑水平面上,两物体皆静止;已知长木板质量为M=4.0kg,长度为L=3.0m,小物块质量为m=1.0kg,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2;两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)用水平向右的恒力F作用于小物块,当F满足什么条件,两物体才能发生相对滑动?
(2)若一开始就用水平向右4.5N的恒力F作用于小物块一段时间后,撤去恒力F,最终物块停在距木板右端0.7m处,求恒力F作用时间。
如图所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成θ角。设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间相互作用力及所受的重力,求:
(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R;
(2)电子在磁场中运动的时间t;
(3)圆形磁场区域的半径r。
如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为2m小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好水平。求外力F的大小。
某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动。实验器材还有:电源(电动势约为3V,内阻忽略不计),两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3mA,内阻不计),电阻箱R(最大阻值为9999Ω),定值电阻R0(可供选择的电阻有100Ω、1KΩ、10KΩ),开关S,导线若干,刻度尺。实验步骤如下:
A.测得圆柱形玻璃管内径d=20mm;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L,
C.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表A1、A2示数,分别计为I1、I2,记录电阻箱的阻值R;
D.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
E.断开开关S,整理好器材。
(1)玻璃管内水柱电阻Rx的表达式Rx=_____。 (用R0、R、I1、I2表示)。
(2)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1、A2 示数均相等,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-L关系图像,则自来水的电阻率为_____Ω.m(保留两位有效数字),该实验定值电阻R0应选______。
在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将
_________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出),间距为.小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,需保持M m(填>或<或=或>>或<<),这样做的目的是 ;
(2)用测得的物理量x、d、t1和t2计算加速度的表达式为a = ;
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像.
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
M/kg | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 |
F/N | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 |
a/m·s-2 | 0.13 | 0.17 | 0.26 | 0.34 | 0.43 | 0.51 | 0.59 |
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是: .
在某次发射科学实验卫星“双星”中,放置了一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e.金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则下列说法正确的是( )
A. 电流方向沿x轴正方向,正电荷受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高
B. 电流方向沿x轴正方向,电子受力方向指向前侧面,因此后侧面电势较高
C. 磁感应强度的大小为
D. 磁感应强度的大小为