如图所示,MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m,分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1Ω的金属杆ab,以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦,金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好,a取10m/s2,(不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动)。求:
(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小;
(2)正碰后杆ab的速度v1的大小;
(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小;
(4)杆ab运动的过程中,电阻R产生的焦耳热QR。
有一个推矿泉水瓶的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下,均视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域。已知BC长度L2=1m,瓶子质量m=1kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=10N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,滑行过程中未倒下,g取10m/s2,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?
某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率,设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值.所用器材有电流表、,电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯、电源E、开关S及导线等.操作步骤如下:调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大;闭合开关,适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值:记录两个电流表、的示数分别为、,
请回答以下问题:
(1)若电流的内阻可忽略.则电流表示数______时,电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值.
(2)用螺旋测微器测量该笔芯的直径,螺旋测微器的示数如图所示,该笔芯的直径为______mm.
(3)已测得该笔芯的长度,电阻箱的读数为,根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率______.(结果保留3位有效数字)
(4)若电流表的内阻不能忽略,仍利用(l)中方法,则笔芯电阻的测量值______真实值(填“大于”“小于”或“等于”).
如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系的实验。
(1)实验中还需要的测量工具有______。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。由图像可知:弹簧的劲度系数k=______N/m(g取10m/s2)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L关系的F-L图像。下列说法正确的是______。
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.弹力与弹簧长度成正比
如图所示,a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入,入射点均在玻璃砖底边圆心O的左侧,两束光进入玻璃砖后都射到O'点,OO'垂直于底边,下列说法确的是( )
A.从点O'射出的光一定是复色光
B.增大两束平行光的入射角度,则b光先从O'点消失
C.用同一装置进行双缝干涉实验,b光的相邻条纹间距较大
D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的截止电压低
如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,则下列说法正确的是( )
A.图示时刻质点b的加速度正在增大
B.从图示时刻开始,经0.01s,质点b位于平衡位置上方,并向y轴正方向做减速运动
C.从图示时刻开始,经0.01s,质点a沿波传播方向迁移了2m
D.若该波发生明显的衍射现象,则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多