如图(甲)所示,将一间距为的足够长形导轨固定,倾角为,导轨上端连接一阻值为的电阻,整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为、电阻为的金属棒垂直紧贴在导轨上且不会滑出导轨,导轨与金属棒之间的动摩擦因数,金属棒从静止开始下滑,下滑的图像如图(乙)所示,图像中的段为曲线,段为直线,导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触,重力加速度取,,。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)从开始到过程中电阻上产生的热量。
某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程 3 V,内阻 3 kΩ);电流表 (量程0.5 A,内阻 0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.
(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图_____.
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.
图(a) 图(b)
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 ________(填“增大”、“不变”或“减小”),灯丝的电阻率 ________(填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为 ________W,最大功率为 ________W(结果均保留2位小数)
用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.气垫导轨上A处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连,每次滑块都从同一位置由静止释放,释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方.
(1) 某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=________ mm.
(2) 实验中,接通气源,滑块静止释放后,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块质量为M,钩码质量为m,A、B间的距离为L.在实验误差允许范围内,钩码减小的重力势能mgL与___________________(用直接测量的物理量符号表示)相等,则机械能守恒.
(3) 下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母).
A. 滑块必须由静止释放 B. 应使滑块的质量远大于钩码的质量
C. 已知当地重力加速度 D. 应使细线与气垫导轨平行
如图所示,棱长为的正方体置于存在匀强电场的空间中,是正方体的顶点。从点向正方体内沿不同方向射入速度大小都是,质量为,电荷量为的相同带电粒子(不计重力)。从顶点射出的带电粒子中,从点的出射粒子动能最大,则下列说法正确的是( )
A.顶点、之间的电势差可能为
B.顶点、之间的电势差可能为
C.电场方向一定沿着的连线,且自指向
D.从点射出的带电粒子的速率可能为
如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面轨道CD平滑连接在一起(轨道为光滑凹槽),斜面轨道足够长。在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r≪R)的完全相同小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N。现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是( )
A.N个小球在运动过程中始终不会散开
B.第N个小球在斜面上能达到的最大高度为R
C.如果斜面倾角为45°,小球不可以全部到达斜面上
D.第1个小球到达最低点的速度
我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点,与地心的距离为R,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G. 则返回器
A.在b点处于失重状态 B.在a、c、e点时的动能相等
C.在d点时的加速度大小为 D.在d点时的速度大小