如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨、相距为,导轨平面与水平面的夹角,导轨电阻不计,磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒垂直于放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为。导轨的上端连接一个定值电阻(阻值)。闭合开关,给金属棒施加一个平行于导轨向上、大小为的恒力,金属棒由静止开始运动,当上滑距离为时速度恰好达到最大,重力加速度为。求:
(1)金属棒能达到的最大速度的大小;
(2)金属棒由静止开始上滑距离的过程中,金属棒上产生的热量。
如图所示,在足够长的光滑水平桌面上静置一个四分之一光滑圆弧形槽,质量,半径,末端与桌面相切。将质量的小球(可视为质点)由槽的顶端无初速度释放,经桌面上点水平飞出,小球恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入固定的竖直光滑圆弧轨道,为圆弧的两端点,其连线水平,为圆弧最低点。已知圆弧对应圆心角,半径。取,,。求:
(1)小球沿弧形槽下滑到槽底端时,槽的速度大小;
(2)桌面离水平地面的高度;
(3)小球运动至点时对圆弧轨道的压力大小。
如图甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为37°,质量为1.2kg的小物块(可视为质点),在一沿斜面向上的恒定推力作用下从点由静止开始向上运动,作用一段时间后撤去推力,小物块能达到的最高位置为点,小物块从到的图象如图乙所示(取,,)。求:
(1)撤去后小物块运动的加速度;
(2)小物块与斜面间的动摩擦因数;
(3)内推力的冲量。
某实验小组利用电流传感器(可视为理想电流表)和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材,设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机,数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路,闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱,计算机中显示电流均为零,由此判断电路可能出现了故障。经小组讨论后,尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻,电流传感器量程为。操作步骤如下:
①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;
②断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的指针不偏转;
③断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的示数如图乙所示;
④断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的指针不偏转;
⑤断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,计算机中显示电流不为零。
回答下列问题:
(1)操作步骤③中,多用电表内阻_____________;
(2)操作步骤⑤中,多用电表红表笔应接_______________(选“”或“”点);
(3)电路的故障可能是__________________;
A.保护电阻短路
B.保护电阻断路
C.电阻箱短路
D.电阻箱断路
(4)排除电路故障后,该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱的阻值,得到多组实验数据。根据数据作出图像,如图所示,则电源电动势_____________V,内阻__________(结果保留2位有效数字)。
如图(甲)所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:
(1)如图(乙)所示,用游标卡尺测得小球的直径d =________mm.
(2)小球经过光电门B时的速度表达式为__________.
(3)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图(丙)所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:_______时,可判断小球下落过程中机械能守恒.
在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物。如图所示,倾斜的传送带以恒定速率逆时针运行,皮带始终是绷紧的。质量的货物从传送带上端点由静止释放,沿传送带运动到底端点,两点的距离。已知传送带倾角,货物与传送带间的动摩擦因数,重力加速度,,。则( )
A.货物从点运动到点所用时间为1.2s
B.货物从运动到的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为0.8J
C.货物从运动到的过程中,传送带对货物做功大小为11.2J
D.货物从运动到与传送带速度相等的过程中,货物减少的重力势能小于货物增加的动能与摩擦产生的热量之和