足够长的两光滑水平导轨间距L=1.0m,导轨间接有R=2.5Ω的电阻和电压传感器。电阻r=0.5Ω、质量m=0.02kg的金属棒ab,在恒力F=0.5N的作用下沿导轨由静止开始滑动,导轨的电阻忽略不计。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度的大小B=1.0T。
(1)请判别通过金属棒ab的电流方向;
(2)写出电压传感器两端的电压U与金属棒ab速度v的关系式;
(3)若F作用2.0m时,金属棒ab已达到最大速度,求这一过程中拉力功率的最大值及金属棒ab产生的焦耳热。
如图所示,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接.一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知A、B两点间的距离为L,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.
(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点,则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?
(2)若整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中,物块在A点水平向左运动的初速度,沿轨道恰好能运动到最高点D,向右飞出.则匀强电场的场强为多大?
(3)若整个装置处于水平向左的匀强电场中,场强的大小.现将物块从A点由静止释放,运动过程中始终不脱离轨道,求物块第2n(n=1、2、3…)次经过B点时的速度大小.
某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻.除待测干电池外,实验室可供选择的主要器材有:电压表V(量程,内阻未知);电流表A(量程,内电阻);电阻箱();滑动变阻器();开关;导线若干.
(1)用图甲的电路测定电压表V的内阻.将调到,滑动变阻器的滑动触头移到_________(选填“左端”“右端”或“任意”)位置.然后闭合开关;
(2)反复调节滑动变阻器的滑动触头,让电压表满偏;
(3)保持滑动触头位置不变,反复调节.当电压表的示数为时, 的值为,则电压表的内阻为_______ ;
(4)为满足用伏安法测量电源电动势和内电阻对器材的要求,并保证实验的精确度,应将电压表的量程扩大为原量程的倍,则电阻箱的阻值应调为_______ ;
(5)设计测量电源电动势和内电阻的电路并将它画在指定的方框内_________(图中标明器材符号);
(6)多次改变滑动变阻器接入电路的值,记录多组电压表V的示数与电流表A的示数,经描点、连接得到图像如图乙所示.根据图像可求得该干电池的电势______ ;内电阻___________ .(结果均保留位小数)
一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.
(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v0=_______,弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep=________.
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
由实验数据,可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为__________(式中k为比例系数).
A.Ep=kx B. C.Ep=kx2 D.
如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R,C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域C1中磁场的磁感应强度随时间按B1=b+kt(k>0)变化,C2中磁场的磁感应强度恒为B2,一质量为m 、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止.则( )
A. 通过金属杆的电流大小为
B. 通过金属杆的电流方向为从B到A
C. 定值电阻的阻值为R=
D. 整个电路的热功率P=
把皮球从地面以某一初速度竖直上抛,经过一段时间后皮球又落回抛出点,上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,则( )
A. 皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方
B. 皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量
C. 皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等
D. 皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功