如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间宽为L,导轨与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平初速度向右滑行,直到静止。已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是:。(杆及导轨的电阻均不计。)
(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式;
(2)若杆在运动过程中水平方向只受安培力作用,请求出杆开始运动到停止运动过程中通过R的电量q;
(3)若杆在运动过程中水平方向只受安培力作用,请求出杆开始运动到停止运动过程中R产生的热量Q。
有一根细而均匀的导电材料样品(如图1a所示),截面为同心圆环(如图1b所示),此样品长L约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:
A.20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω)
D.电流表A2(量程100mA,内阻r2大约为40Ω)
E.电流表A3(量程3A,内阻r3大约为0.1Ω)
F.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2A)
G.直流电源E(12V,内阻不计)
H.待测导电材料样品Rx
I.开关一只,导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
①用游标卡尺测得该样品的长度如图2甲所示,其示数L=_______________mm;
用螺旋测微器测得该样品的外径如图2乙所示,其示数D=_______________mm。
②请选择合适的仪器,在答题卡相应位置画出最佳实验电路图,并标明所选器材的字母代号__________。
③用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=_______________。(如若选用电流表A1、A2、A3,则其读数分别用I1、I2、I3表示)
用如图1实验装置验证质量分别为、的用轻绳连接的重物组成的系统机械能守恒,从高处由静止开始下落,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,图2给出的是实验中获取的一条纸带:A、B、C、D、E、F为所取计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示,已知打点计时器所用电源的频率为,当的重力加速度为g;
①在打B-E点过程中,系统重力势能的减少量_______,系统动能的增量________(用题中和图中给出的字母表示);
②经计算发现现,总是略大于,其主要原因是_____________(写出两条即可).
一列简谐横波沿x轴传播,图甲为在时刻的形图象,P、Q为介质中和处的两质点,图乙为某质点的振动图象,由图象可知,下列说法中正确的是( )
A.该简谐横波一定沿x轴正向传播,速度大小为lm/s
B.图乙不可能是质点P的振动图象
C.时刻,质点P的速度一定最大,且一定沿y轴负方向
D.时刻,质点Q的速度一定最大,且一定沿y轴负方向
质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g=10m/s2,则( )
A.物体在t=12s末速度大小为12m/s
B.物体在t=0到t=9s这段时间内的位移大小为54m
C.在t=6s到t=9s这段时间内拉力F做功为0
D.在t=8s末拉力的功率为24W
如图所示一束光通过三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光,下列判断正确的是( )
A.三束光在水中传播速度间的关系是va<vb<vc
B.发生全反射时,c光的临界角最大
C.通过同一装置做双缝干涉实验,产生的干涉条纹的间距Δxa>Δxb>Δxc
D.若b光束照射到某金属表面上有光电子发出,则a光束照射到同种金属表面上不一定发生光电效应