如图所示,固定的平行金属导轨与水平面夹角为,其间距为,导轨顶端用导线连接理想电流表和阻值为的小灯泡。矩形区域abcd内有垂直导轨平面向上的匀强磁场,其磁感应强度为,bc距离为。现将电阻为、质量为、长也为的导体棒MN垂直导轨放置并从ab处静止释放,在导体棒离开磁场前,电流表的示数已稳定不变。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数,小灯泡的电阻恒定不变,导轨和导线的电阻不计,各处接触良好。已知重力加速度,,。求:
(1)导体棒离开磁场时的速度v;
(2)小灯泡产生的焦耳热。
某实验小组欲描绘额定电压为2.5V的小灯泡L的U-I曲线。现准备如下实验器材:
电压表(3V,内阻很大)
电流表(0.6A,内阻较小)
滑动变阻器(0~5Ω,额定电流1A)
电键
导线若干
请回答下列问题:
(1)请用笔划线代替导线,将实验电路图甲补充完整_____;
(2)闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,其电压表、电流表的示数如图乙所示,则电压表读数为_____V,电流表读数为_____A;
(3)将实验数据绘制成U-I图像如图丙中Ⅰ。则该小灯泡的额定功率_____W;
(4)现有一电子元件,其U-I图像如图丙中Ⅱ所示。现将该电子元件与该灯泡L并联后同电动势、内阻的电源连接,则该灯泡的实际功率_____W(保留两位有效数字)。
某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。
斜槽被竖直固定在水平桌面上,其末端Q伸出桌面外且切线水平;挡板b竖直固定,点O是Q点的水平投影点;小钢球1和玻璃球2的大小相等且均可视为质点;图中的P、M、N是小球与挡板的撞击点。请回答下列问题:
(1)第一次在不放玻璃球2时,将小钢球1从斜槽上E点静止释放,它撞击在挡板b上;第二次将玻璃球2放在斜槽末端Q处,小钢球仍从E点静止释放,它们均撞击在挡板b上。则第一次小钢球1撞击在挡板b上的_______点(填“P”“M”或“N”)。
(2)要完成该实验,必须测量的物理量有_______和_______(填正确答案标号)。
A.小钢球1和玻璃球2的质量、
B.E、Q之间的竖直高度h
C.Q、O之间的水平距离x
D.OP、OM、ON的高度、、
(3)在误差允许范围内,关系式_______成立,说明两球在碰撞过程中动量守恒。(用所测的物理量表示且为最简形式)
如图所示,矩形区域abcd内(包括边界)存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,其中,。a处有一正粒子源,均沿ad方向释放出相同比荷、速率不同的粒子,其速率范围为。不考虑粒子间的相互作用,不计空气阻力和粒子的重力。下列判断正确的是( )
A.粒子在磁场中运动的最长时间为
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.粒子在磁场中运动的最大位移为
D.粒子以的速度进入磁场时,粒子穿过磁场的位移最大
如图所示,质量为的物块b与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上,质量为的物块a以的初速度向右运动。则在a、b两物块与弹簧作用的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧对a、b两物块的冲量相同 B.弹簧的最大弹性势能为6J
C.b物块的最大速度为2m/s D.a物块的最小速度为-2m/s
如图所示,有甲乙两卫星绕地球运转(不计空气阻力),卫星甲的轨道为圆轨道,卫星乙的轨道为椭圆轨道,椭圆轨道的长轴bd刚好等于圆轨道的直径ac,且abcd在同一直线上,两轨道与地球在同一平面内,p是两轨道的交点。某时刻,甲在a处时,乙正好在b处,且它们均逆时针运动。下列判断正确的是( )
A.甲在p处的加速度大于乙在p处的加速度
B.当甲在c处时,乙正好在d处
C.乙卫星在运行过程中机械能不守恒
D.甲在a处的速度大于乙在d处的速度