利用图象来描述物理过程、探寻物理规律是常用的方法,如图是描述某个物理过程的图象,对相应物理过程分析正确的是
A.若该图象为质点运动的速度—时间图象,则前2秒内质点的平均速率等于0
B.若该图象为一条电场线上电势随坐标变化的图象,则可能是点电荷电场中的一条电场线
C.若该图象为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象,则该闭合线圈内一定产生恒定的电动势
D.若该图象为质点运动的位移—时间图象,则质点运动过程速度一定改变了方向
如图所示,MN为平行金属板,N板上有一小孔Q,一个粒子源P在M板附近,可释放初速度为零,质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,粒子经板间加速电场加速后,从小孔Q射出,沿半径为R的圆筒上的小孔E进入圆筒,筒里有平行于筒内中心轴的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,筒上另一小孔F与小孔E、Q、P在同一直线上,该直线与磁场垂直,E、F连线为筒的直径,粒子进入筒内磁场偏转,与筒壁碰撞后速度大小不变,方向反向,不计粒子的重力.
(1)要使粒子以速度v进入磁场,M、N间的电压为多大?
(2)若粒子与筒壁碰撞一次后从F点射出,粒子在磁场中运动的时间为多少?
(3)若粒子从E点进入磁场,与筒壁发生三次碰撞后从F点射出,则粒子在磁场中运动的路程为多少?(已知tan22.5°=)
如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定,N、Q之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻位为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vM,改变电阻箱的阻值R,得到vM与R之间的关系如图乙所示。已知导轨间距为L=2m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:
(1)当R=0时,杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向;
(2)金属杆的质量m及阻值r;
(3)当R=4时,回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。
滑板运动是一项刺激的运动,深受青少年的喜欢,某次比赛中部分赛道如左下图所示.现将赛道简化为如右下图所示的模型:平台A和平台BC相距h=3.2 m,粗糙水平轨道DE与光滑圆弧形轨道CD、EF相切于D、E点.运动员与滑板一起(可看作质点)从A点以速度v0水平飞出,恰好从C点无能量损失地沿着圆弧切线进入CD轨道,滑过DE冲上EF轨道,然后返回,恰好到C点速度为零.已知人和滑板总质量为m=60 kg,光滑圆弧CD对应的圆心角θ=53°,圆弧形轨道半径均为R=4 m.不计空气阻力,g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.求:
(1)运动员的初速度v0;
(2)运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)运动员从A点开始飞出到返回C点的过程中机械能的损失量.
某同学通过实验测定一捆长度约为100m的铜导线(电阻约为1.5Ω)的实际长度,首先利用螺旋测微器测量其直径,如图1所示,再利用下列器材测出铜导线的电阻。
可供使用的器材有
电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表:量程3V,内阻约9kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值200Ω;
定值电阻:R0=3Ω
电源:电动势6V,内阻可不计;
开关、导线若干
要求实验中尽可能准确地测量铜导线的阻值,回答下列问题:
(1)由图1可知,铜导线的直径D=_____________mm。
(2)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)。
(3)在图2方框内画出测量铜导线阻值的电路图_______(铜导线用电阻元件符号表示)。
(4)调节滑动变阻器,电压表的示数为U,电流表的示数为I,铜的电阻率为ρ,不考虑电表内阻对实验的影响,则导线的长度为_____________(用已知和所测量的字母表示)。
用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验
(1)某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。
(3)某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。Δs=sDG-sAD=________ cm。由此可算出小车的加速度a=________ m/s2(保留两位有效数字)。