某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.
实验步骤如下:
①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近,将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示],表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出;
④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出v-Δt图,如图(c)所示.
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则与vA、a和Δt的关系式为 =________.
(2)由图(c)可求得vA=______ cm/s,a=______ cm/s2.(结果保留3位有效数字)
如图,水平面(纸面)内同距为的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为的金属杆置于导轨上,t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为.重力加速度大小为g.求
(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;
(2)电阻的阻值.
如图甲,在半径r为4m、总电阻R为5Ω的10匝圆形线圈内,存在一边长l为2m的正方形abcd区域,变化的匀强磁场充满该区域,区域外无磁场。磁场随时间的变化规律如图乙所示,其中B0=5T,t0=16s时,求:
(1)穿过圆形线圈磁通量的变化量(取绝对值);
(2)线圈中的感应电动势E;
(3)t0时刻线圈有无感应电流?若无请说明原因,若有请求出其值I感。
2019年是中华人民共和国成立七十周年,10月1日上午,北京天安门广场将举行盛大的阅兵式。我国第五代战斗机“歼-20”届时将在天安门上空沿水平方向自东向西飞过。已知该机型机长20.3m、翼展13m,最大飞行速度950m/s。若北京地区地磁场竖直分量为4.5×10-5T,“歼-20”在阅兵中以200m/s速度飞行,求:
(1)北京地区地磁场磁感应强度竖直分量的方向;
(2)求阅兵飞行中“歼-20”两翼间的电势差E;
(3)左右两翼哪端电势高。
观察电磁感应实验的实物图。当闭合开关S时,可发现电流表指针向左偏转一下后,又回到中央位置。现在通电状态下继续实验。
(1)把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将______;
(2)把原线圈插入副线圈后静止,电流表的指针将______;
(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将______。
矩形线圈abcd,ab和bc边长分别为0.2m和0.1m,线圈共200匝,线圈回路总电阻R=5Ω。整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则:
(1)当t=0s时,穿过线圈的磁感应强度为______T;
(2)穿过线圈磁通量的变化率为______Wb/s;
(3)线圈回路中产生的感应电流为______A;
(4)当t=0.3s时,线圈的ab边所受的安培力为______N;
(5)在1min内线圈回路产生的焦耳热为______J。