如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小为5T,磁场宽度d=0.55m,有一边长L=0.4m、质量m1=0.6kg、电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m2=0.4kg的物体相连,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,将线框从图示位置由静止释放,物体到定滑轮的距离足够长.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线中的拉力为多少?
(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大?
(3)在(2)问中的条件下,若cd边恰离开磁场边界PQ时,速度大小为2m/s,求整个运动过程中ab边产生的热量为多少?
如图所示,竖直平面内有一四分之一光滑圆弧轨道固定在水平桌面AB上,轨道半径R=1.8m,末端与桌面相切于A点,倾角θ= 37°的斜面BC紧靠桌面边缘固定,从圆弧轨道最高点由静止释放一个质量m= lkg的可视为质点的滑块a,当a运动到B点时,与a质量相同的另一可视为质点的滑块b从斜面底端C点以初速度v0=5m/s沿斜面向上运动,b运动到斜面上的P点时,a 恰好平抛至该点,已知AB的长度x=4m,a与AB间的动摩擦因数μ1 = 0.25, b 与 BC 间的动摩擦因数μ2=0.5,取 g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37° = 0.8, 求
(1)滑块a到达B点时的速度大小;
(2)斜面上P、C间的距离。
在测量干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,S2为单刀双掷开关,定值电阻R0=4Ω。合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像,如图乙所示,两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。
(1)S2接1位置时,作出的U-I图线是图乙中的____________(选填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是____________。
(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________,r真=____________。
(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。
某同学利用如图1所示的装置“探究合外力做功与物体动能变化的关系”,具体实验步骤如下:
A.按照图示安装好实验装置,挂上砂桶(含少量砂子)。
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等。
C.取下细绳和砂桶,测量砂子和桶的质量m,并记录数据。
D.保持长木板的倾角不变,将小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门甲和乙时的时间t1、t2,并测量光电门甲、乙之间的距离为s.
E.改变光电门甲、乙之间的距离,重复步骤D。
请回答下列各问题:
(1)若砂桶和砂子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则步骤D中小车下滑时所受合力大小为________。(忽略空气阻力)
(2)用游标卡尺测得遮光片宽度(如图2所示)d =_________mm。
(3)在误差允许的范围内,若满足__________,则表明物体所受合外力做的功等于物体动能变化量。(用题目所给字母表示)
如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻, 处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上, 甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计。初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热等于
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为
如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与od成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形内,则下列说法中正确的是( )
A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从ad边射 出磁场
B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从cd边射出磁场
C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场
D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从bc边射出磁场