如图所示,在倾角为θ的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨,导轨宽度为L,导轨上端连有阻值为R的电阻;在垂直于导轨边界ab上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场B1。边界ab下方导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场B2。电阻也为R、质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置,磁场B1随时间均匀减小,且边界ab上方轨道平面内磁通量变化率大小为k,MN静止且受到导轨的摩擦力为零;撤去磁场B2,MN从静止开始在较短的时间t内做匀加速运动通过的距离为x。重力加速度为g。
(1)求磁场B2的磁感应强度大小;
(2)求导体棒MN与导轨之间动摩擦因数;
(3)若再撤去B1,恢复B2,MN从静止开始运动,求其运动过程中的最大动能。
地面上空间存在一方向竖直向上的匀强电场,O、P是电场中的两点在同一竖直线上,O在P上方,高度差为L;一长L的绝缘细线一端固定在O点,另一端分别系质量均为m的小球A、B,A不带电,B的电荷量为q(q>0)。分别水平拉直细线释放小球,小球运动到P点时剪断细线之后,测得A从P点到落地所用时间为t,B从P点到落地所用时间为2t。重力加速度为g。求:
(1)电场强度的大小;
(2)B从P点到落地通过的水平距离。
测定一个额定电压UL=2.5V,额定电流约为0.3~0.4A的小灯泡L在正常工作时的阻值。供选择的器材有:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻r1约为0.5Ω)
B.电流表A2(量程30mA,内阻r2=30Ω)
C.电流表A3(量程60mA,内阻r3约为20Ω)
D.电压表V(量程15V,内阻r4约为15kΩ)
E.定值电阻R0=70Ω
F.滑动变阻器R1:0~5Ω,额定电流1A
G.滑动变阻器R2:0~1kΩ,额定电流0.2A
H.电源E:电动势为4.5V,内阻不计
I.开关S及导线若干
(1)测量时要求电表示数超过其量程的一半,需选用的实验器材是________和H、I(选填器材前对应的字母序号)。
(2)请在虚线框内画出合适的电路图(图中需标明所选器材的符号)。
(______)
(3)为保证小灯泡L正常工作,测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少?________。
(4)测得小灯泡L在正常工作时的阻值RL=________(用实际所测物理量表示),并说明公式中各符号(题中已知的除外)的物理意义________。
用图甲所示装置探究动能定理。有下列器材:A.电火花打点计时器;B.220V交流电源;C.纸带;D.细线、小车、砝码和砝码盘;E.一端带滑轮的长木板、小垫木;F.刻度尺。
甲 乙
(1)实验中还需要的实验器材为________。
(2)按正确的实验操作,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙,图中数据xA、xB和xAB已测出,交流电频率为f,小车质量为M,砝码和砝码盘的质量为m,以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象,从A到B过程中,合力做功为________,动能变化量为________,比较二者大小关系,可探究动能定理。
如图所示,在光滑绝缘水平面上,A、B和C为等边三角形ABC的顶点,A、B固定正点电荷+Q,C固定负点电荷-Q,D、E是A、B连线上的两点,且AD=DE=EB。则( )
A.D点和E点的电场强度大小相等
B.D点和E点的电场强度方向相同
C.D点和E点的电势相等
D.将负电荷从D点移到E点,电势能增加
如图所示,半径为的圆弧BCD与倾角为θ的斜面相切于B点,与水平地面相切于C点,与圆O2轨道相切于D点,圆心O1、O2和D在同一水平直线上,圆O2的半径为r。质量为m的质点从斜面上某位置由静止释放,刚好能在圆O2轨道内做完整的圆周运动。不计一切阻力,重力加速度为g。则质点( )
A.释放点距离地面的高度为5r
B.在C时对轨道压力为
C.从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间,前后向心加速度之比为5:2
D.从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间,前后角速度之比为2:5