如图所示的轨道由位于竖直平面的圆弧轨道和水平轨道两部分相连而成。水平轨道的右侧有一质量为m的滑块与轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直的墙M上,弹簧处于原长时,滑块C在P点处;在水平轨道上方O处,用长为L的细线悬挂一质量为m的小球B,B球恰好与水平轨道相切于D点,并可绕D点在竖直平面内摆动。质量为m的滑块A由圆弧轨道上静止释放,进入水平轨道与小球B发生弹性碰撞。P点左方的轨道光滑、右方粗糙,滑块A、C与PM段的动摩擦因数均为,其余各处的摩擦不计,A、B、C均可视为质点,重力加速度为。
(1)若B球能与滑块A再次发生弹性碰撞且使滑块A向右运动,则A至少要从距水平轨道多高的地方开始释放?
(2)在(1)中算出的最小高度处由静止释放A,经一段时间A与C相碰,设碰撞时间极短,碰后一起压缩弹簧,弹簧最大压缩量为,求弹簧的最大碳性势能。
如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2.两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止起向右运动,若杆出磁场前已做匀速运动,不计导轨及金属杆的电阻.求:
(1)金属杆出磁场前的瞬间流过R1的电流大小和方向;
(2)金属杆做匀速运动时的速率;
(3)金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热.
某实验小组用图甲所示电路测量电源E的电动势和内阻,图中电压表V的最大量程为3V,虚线框内为用电流计G改装的电流表。
(1)已知电流计G的满偏电流IG= 200mA、内阻rG= 0.30Ω,电路中已将它改装为最大量程600 mA的电流表,则 R1=____Ω(结果取二位有效数字)。
(2)通过移动变阻器R的滑片,得到多组电压表V的读数U和电流计G的读数,作出如图乙的图象。某次测量时,电旅表V的示数如图丙,则此时通过电源E的电流为____mA结果取三位有效数字);电源E的电动势等于___ V,内阻等于 ___Ω(结果取三位有效数字)。
(3)若用来改装电流表的电阻R1的实际阻值略小于计算值,则对电源电动势测量的结果____________(填“有”或“没有”)影响。
如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平距离(射程)
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程.然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是__________(填选项前的符号).
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为__________(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________(用(2)中测量的量表示).
(多选题)如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,从图示位置开计时( )
A. 当转过60°时,感应电流的瞬时值为
B. 当转过60°时,感应电流的瞬时值为
C. 在转过60°过程中,感应电动势的平均值为
D. 当转过90°过程中,感应电流的有效值为
如图所示,一理想变压器原线圈可通过移动滑片P的位置改变接入电路的匝数,b为原线圈的中点。当P接a时,原、副线圈的匝数比为10:1,线圈L的直流电阻不计。若原线圈所接电源的电压如图所示,则( )
A. 当P接a时,灯泡B两端的电压为20V,频率为50Hz
B. 只将P由a向b滑动时,变压器的输入功率增大
C. 只增大电源的频率,灯泡B变亮
D. 只将变阻器R的滑片M向上滑动时,灯泡B亮度不变