如图所示,平行长直光滑金属导轨水平放置,间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻,质量为m、电阻也为R的导体棒MN垂直放在导轨上且接触良好。导轨间边长为L的正方形abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按,的规律随时间变化,从t=0时刻开始,MN在水平向右的恒力F作用下由静止开 始运动,t0时刻MN刚好进入磁场左边界,此时撤去拉力F,之后abed内的磁场保持与t0时刻的磁场相同,导体棒经过磁场历时,到达磁场右边界速度恰好为零.导轨的电阻不计。求:
(1)t0时刻前电阻R中的电流大小I和方向;
(2)导体棒在磁场中运动时产生电动势的平均值;
(3)导体棒运动全过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
如图,某人用手抓住一个箱子静止在足够长的光滑水平面上,已知人的质量为4m,箱子质量为m.某时刻人以相对地面v0的速度向右推出箱子,箱子与右侧墙壁碰 撞后以的速度弹回,当人接到箱子后再以相对地面v0的速度向右推出箱子,如此反复,求:
(1)第一次推出箱子后人的速度大小v1;
(2)若每次箱子与右侧墙壁碰撞过程所用时间为t,箱子所受墙壁的平均冲力的大小F;
(3)试通过计算推断人第二次推出箱子后,能否再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子。
如图所示,用一小型交流发电机向远处用户供电,已知发电机线圈abcd匝数N=100匝,面积,线圈匀速转动的角速度,匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高,到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用,输电导线的总电阻为,变压器都是理想变压器,降压变压器原、副线圈的匝数比为,若用户区标有“,”的电动机恰能正常工作.发电机线圈电阻r不可忽略。求:
(1)交流发电机产生电动势的最大值;
(2)输电线路上损耗的电功率;
(3)若升压变压器原、副线圈匝数比为,升压变压器原线圈两端的电压
小明准备测绘标有“5V、0.5A”小灯泡的伏安特性曲线,所用实验器材如下:
A.电源E((6V,内阻不计)
B.电压表V((5V,内阻约)
C.电流表A(0.6A,内阻约0.3)
D.滑动变阻器R())
E.开关及导线若干
(1)如图甲是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,请用笔画线代替导线完成图甲电路的连线______;
(2)开关S闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于___端(选填 “A”或“B”)
(3)实验中测出8组对应的数据,并在图乙坐标中描出相应的点,请在图乙中做出小灯泡的伏安特性曲线____;
(4)根据实验曲线可知,小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而___填(“增大”、“不变”或“减小”);若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上,灯泡的电功率约为___W。
学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后,某实验小组选用图甲所示的水平气垫导、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下:
① 调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作;
②在滑块1上装上挡光片,在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥,用游标卡尺测量挡光片宽度L 用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg;
③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上,滑块2处于静止状态,让滑块1以一定的初速度 与滑块2碰撞,撞后两者粘在一起,记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光 片的遮光时间t2=0.024s。
(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示,则L=________mm
(2)滑块1碰前的动量p1=_____:两滑块碰撞后的总动量p2=______(计算结果保留两位有效数字);
(3)p1与p2的大小有差异,其原因是_________。
一带电粒子先后以不同的速度经过磁场中的某点,图像记录的是粒子受洛伦兹力的大小F与粒子运动速度大小v的关系。M、N各代表一组F、v的数据,已知N点对应的速度vN的方向与磁场方向垂直。其中可能正确的有( )
A.
B.
C.
D.