如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源,纸带等.回答下列问题:
(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=______(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)
(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角θ=30°.接通电源.开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示.图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为9.8 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________(结果保留2位小数).
某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是______点,在打出C点时物块的速度大小为______m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为_____m/s2(保留2位有效数字).
如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L=1m,电阻可忽略不计.质量均为m=lkg,电阻均为R=2.5Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好.先将PQ暂时锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a=0.4m/s2向右做匀加速直线运动,5s后保持拉力F的功率不变,直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.
(1)求棒MN的最大速度vm;
(2)当棒MN达到最大速度vm时,解除PQ锁定,同时撤去拉力F,两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热.
(3)若PQ始终不解除锁定,当棒MN达到最大速度vm时,撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)
如图所示,绝缘斜面倾角为θ,虚线下方有方向垂直于斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场,虚线与斜面底边平行.将质量为m,电阻为R,边长为l的正方形金属框abcd从斜面上由静止释放,释放时cd边与磁场边界距离为x0,不计摩擦,重力加速度为g.求:
(1) 金属框cd边进入磁场时,金属框中的电动势大小E;
(2) 金属框cd边进入磁场时的加速度大小a;
(3) 金属框进入磁场的整个过程中,通过金属框的电荷量q.
如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为L,导轨电阻忽略不计.在M和P之间接有阻值为R的甲与乙两个定值电阻,导体杆ab的质量为m,电阻为r,并与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.现给导体杆ab一初速度v0,使杆向右运动.最后杆停在导轨上。下列说法正确的是
A. ab杆做匀减速直线运动直到静止
B. ab杆速度减为时,ab杆加速度大小为
C. ab杆速度减为时,通过甲电阻的电量
D. ab杆速度减为时,ab杆走过的位移
如图所示,光滑导轨 OMN 固定,其中 MN 是半径为 L 的四分之一圆弧,O 为圆心.OM、ON 的电阻均为 R,OA 是可绕 O 转动的金属杆,A 端位于 MN 上,OA 与轨道接触良好,空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B,MN、OA 的电阻不计.则在 OA 杆由 OM 位置以恒定的角速度ω 顺时针转到 ON 位置的过程中( )
A.OM 中电流方向为 O 流向M
B.流过 OM 的电荷量为
C.要维持 OA 以角速度ω匀速转动,外力的功率应为
D.若 OA 转动的角速度变为原来的2倍,则流过 OM 的电荷量也变为原来的2倍