如图所示,间距为L的两金属导轨与,其中粗糙部分P1Q1//P2Q2,它们与水平面的夹角均为,处在磁感应强度为、方向垂直于平面向下的匀强磁场中;光滑部分Q1D1//Q2 D 2且它们在同一水平面内.以Q1为原点,为x轴正方向(图中未画出),有磁感应强度(k为常量)的磁场垂直于平面竖直向下.有两根质量均为m、电阻均为R的导体棒a、b分别放在处与、之间,两棒平行且b棒恰好不下滑.t=0时导体棒a在水平拉力F的作用下沿x轴正方向做速度为v的匀速运动.不计两导轨的电阻,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g,最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小.求:
(1)从t=0到b棒刚好不上滑的时间内,a棒运动的距离x0;
(2)当b棒刚好不上滑时,通过改变a棒运动的速度使b棒仍保持静止.则在a棒再沿x轴正方向运动距离x0的过程中,b棒产生的焦耳热Q及通过其横截面的电荷量.
如图所示,一本大字典置于桌面上,一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处.假设字典的质量分布均匀,同一页纸上的压力分布也均匀,字典总质量M=1.5kg,宽L=16cm,高H=6cm,A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1 =0.3,字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2=0.4,各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2.
(1)水平向右拉动A4纸,要使字典能被拖动,A4纸对字典的总摩擦力至少多大?
(2)上题中,求A4纸夹在字典中离桌面的最大高度h0;
(3)若将A4纸夹在离桌面高度为3cm处,要将A4纸从字典中水平向右抽出拉力至少做多少功?
随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:
A.电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
B.直流电流表量程300mA,内阻很小
C.电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
D.定值电阻R0,阻值为10Ω
E.导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S
②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10Ω
③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为_______Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.由以上操作可知,发生故障的元件是_______.
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是______(选填方案编号1、2或3).
(4)根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=_______,内阻r =_______(用k、b和R0表示).
某同学用如图甲所示的装置验证碰撞中动量守恒.一根长为L的轻质细线一端拴住质量为mA的小钢球A,细线的另一端固定在悬点O,在最低点的前后放置一光电门,光电门下的水平面上放一质量为mB的金属物块B,物块的上表面中央固定一轻质的遮光片.现将小球向右拉至细线水平后静止释放,小球在最低点与物块碰撞后反弹上升,测出小球反弹上升时细线的最大偏角为θ,光电门记录的时间为t,已知重力加速度为g.则
(1)用50分度的游标卡尺测遮光片的宽度如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________mm;
(2)小球与物块的质量大小关系为mA______________mB(选填“>”“=”或“<”);
(3)验证小球与物块在碰撞过程中动量守恒的表达式为_________.(用字母mA、mB、L、d、θ、t、g表示)
在工厂中常用如图所示水平传送带传送工件,可大大提高工作效率,传送带以恒定的速度v=2m/s运行,质量为m=0.5kg的工件以v0=1m/s的初速度从位置A滑上传送带.工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即滑上传送带,取g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.工件经0.5s停止相对滑动
B.正常运行时传送带上相邻工件相距0.5m
C.摩擦力对每个工件做正功为0.75J
D.每个工件与传送带间因摩擦产生的内能为1 J
电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用.如图所示的电磁泵泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体的液体密度为ρ,在泵体通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直前表面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,把泵体的上、下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则( )
A.泵体上表面应接电源正极
B.通过泵体的电流I=
C.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度h
D.增大液体的电导率可获得更大的抽液高度h