如图所示,两平行光滑的金属导轨AD、CE相距L=1.0m,导轨平面与水平面的夹角α=30o,下端A、C用导线相连,导轨电阻不计.PQGH范围内有方向垂直斜面向上、磁感应强度B =0.5T的匀强磁场,磁场的宽度d =0.6m,边界PQ、HG均与导轨垂直.电阻r =0.40Ω的金属棒MN放置在导轨上,棒两端始终与导轨电接触良好,从与磁场上边界GH距离为b =0.40m的位置由静止释放,当金属棒进入磁场时,恰好做匀速运动,棒在运动过程中始终与导轨垂直,取g=10m/s2.
求:
(1)金属棒进入磁场时的速度大小v;
(2)金属棒的质量m;
(3)金属棒在穿过磁场的过程中产生的热量Q.
如图A所示,一能承受最大拉力为12N的轻绳吊一质量为m=0.8kg边长为L=1m的正方形线圈ABCD,已知线圈总电阻为R=0.5Ω,在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里,大小随时间变化的磁场,如图B所示,g=10m/s2求:
(1)在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小及感应电流的方向;
(2)t=0时AC边受到的安培力的大小;
(3)已知t0时刻轻绳刚好被拉断,求t0 的大小.
在匀强磁场中,一矩形金属线圈,线圈电阻1欧,绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。求:(1)写出该交变电动势的瞬时值表达式(2)电动势瞬时值为V时,线框平面与中性面的夹角?(3)若线圈与一个10欧电阻串联,那么该电阻每分钟发热为多少焦耳?
用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体所受外力F的关系”,实验装置如图甲所示,其中带滑轮的长木板始终处于水平位置。实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小,在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器,记录小车到达A、B两位置时的速率为vA、vB。
①用本题中测得的物理量写出加速度的表达式:a= _______;
②本题中是否需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系? __________ (填“需要”或“不需要”);
③实验得到的图线可能是图乙中的__________,因为________。
在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所用器材有:电动势为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据,图甲所示是没有连接完的实物电路。(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整______。
(2)连好电路,闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2 V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(填“左”或“右”)端滑动。
(3)通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表示数,并绘制成了如图乙所示的U-I图线,根据U-I图线提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率为________W。
(4)小灯泡的U-I图线是曲线而不是过原点的直线,原因是______________。
如图所示,水平放置的、间距为L的光滑导轨MNQP,导轨内的磁场方向与导轨垂直,磁感应强度为B,导轨左端接有电阻R、电阻为r的金属棒ab在导轨上垂直于磁场的方向,以速度v向右匀速移动,水平外力F,下列说法正确的是:( )
A. K断开时,金属棒两端的电压为
B. K闭合时,金属棒两端的电压为
C. K闭合时,感应电流的大小为
D. K闭合时,水平外力的功率为