如图所示,平行光滑导轨竖直固定放置,导轨间距为L,导轨间、水平虚线cd和ef间的区域Ⅰ内有垂直于导轨平面向里的匀强磁场、虚线ef下方的区域Ⅱ内有垂直于导轨平面向外的匀强磁场,两区域内的磁场磁感应强度大小均为B,cd、ef间的距离为为H,长度均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直于导轨表面放置,金属棒a离磁场边界cd有一定的高度、b离磁场边界cd的距离为,其中g为重力加速度。先固定金属棒b,由静止释放金属棒a,金属棒a进入区域Ⅰ后做加速运动,金属棒a在到达虚线ef之前加速度已为0,当金属棒a刚好要出区域Ⅰ时释放金属棒b,此后,金属棒b在到达虚线ef之前加速度也已为0,不计导轨的电阻,导轨足够长,两金属棒运动过程中始终保持水平,且与导轨接触良好。求:
(1)金属棒a刚好要出区域I时速度大小;
(2)金属棒b刚进区域I时加速度的大小和方向;
(3)若金属棒a开始释放的位置离磁场边界cd的距离为h,则从金属棒a释放到金属棒b刚好要出区域I的过程中,回路中产生的焦耳热。
如图所示,形状完全相同的光滑弧形槽A, B静止在足够长的光滑水平面上,两弧形槽相对放置,底端与光滑水平面相切,弧形槽高度为h, A槽质量为2m, B槽质量为M。质量为m的小球,从弧形槽A顶端由静止释放,重力加速度为g,求:
(1)小球从弧形槽A滑下的最大速度;
(2)若小球从B上滑下后还能追上A,求M, m间所满足的关系:
(1)某同学组装完成的简易多用电表的电路图如图甲所示。该多用电表有___________个电阳档,红表笔接___________(选填A或B),该同学选择多用电表的×1Ω挡测量一电阻R2的阻值,正确操作后得到如图乙所示的指针情况,则电阻Rx的阻值约为___________Ω。
(2)为了精确测量该电阻Rx的阻值,该同学从实验室选取了下列器材:
A.电流表A1(0~4mA、内阻r1=1Ω) B.电流表A2(0~10mA、内阻r2≈5Ω)
C.滑动变阻器R(0~5Ω) D.定值电阻R0(阻值为9Ω)
E.电源E(电动势2V、有内阻) F.开关、导线若干
①实验中要求调节范围尽可能大,在方框内画出符合要求的电路图___________ (用器材符号表示)。
②用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数,该同学通过描点得到了如图所示的I1-I2图像,则该电阻Rx的阻值为___________Ω。
气垫导轨上相隔一定距离的两处安装有两个光电传感器A、B,AB间距为L,滑块P上固定一遮光条,P与遮光条的总质量为M,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
(1)实验前,按通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的t1______t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=_______mm。
(3)将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示。利用测定的数据,当关系式=_____成立时,表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(重力加速度为g,用题中给定的物理量符号表达)
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。则
A. 灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin(πt)A
B. 波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=0.32sin(πt)V
C. 灯泡的电功率为120W
D. 灯泡两端电压的有效值为V
在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度为a,且方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,则( )
A. 当B刚离开C时,A发生的位移大小为
B. 从静止到B刚离开C的过程中,物块A克服重力做功为
C. B刚离开C时,恒力对A做功的功率为
D. 当A的速度达到最大时,B的加速度大小为