如图所示,在与水平面成θ=30°的斜面上固定两根等长的光滑直导轨AB、CD,其下端A、C的间距为L,在其上端交点处接入一阻值为R的电阻(视为质点),整个装置置于一磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场(图中未画出)中。现让一长度也为L的导体棒从AC处以初速度v0沿垂直AC的方向向上运动,到AB、CD的中点处时恰好停下,且在此过程中电阻上产生的焦耳热为导体棒初动能的一半。已知导体棒的质量为m,导体棒和导轨阻值均可忽略,重力加速度为g,求:
(1)导体棒刚开始运动时,电阻上消耗的电功率;
(2)导体棒运动过程中,通过电阻的电荷量。
如图所示,右侧光滑倾斜直轨道AB与水平轨道BC平滑相连,左侧为一半径为R的光滑半圆轨道DE,且B、C、D三点在同一水平面上。上表面粗糙的小车静止在足够长的光滑水平轨道GH的右端,CH和DG均竖直于GH,且小车上表面与BC齐平。现让一质量为m的静止小滑块从AB上的某处下滑,经C点滑上小车右端,滑至小车左端时,恰好与小车呈相对静止状态,匀速前行,当小车与DG相碰时,小车与DG粘连,滑块继续沿半圆轨道运动,能通过最高点E后平抛,恰好落回到小车的最右端。已知滑块与小车间的动摩擦因数μ=2.5(实验表明,μ值可大于1),重力加速度为g。
(1)求小车的长度L;
(2)求小车的质量M;
(3)现将滑块质量增加到km,仅改变其下滑位置,若滑块仍能通过最高点E后平抛,且恰好落回到小车的最右端。试求:滑块第二次的出发点到BC所在水平面的竖直高度h2与第一次的出发点到BC所在水平面的竖直高度h1的比值。
某兴趣小组的同学准备测量一个约为1000Ω的电阻,发现实验室里有如下器材:
A.电流表A1(量程0~1mA,内阻r1为100Ω)
B.且电流表A2(量程0-2mA,内阻约为50Ω)
C.电压表V(量程0-15V,内阻r3约为15kΩ)
D.定值电阻R0=900Ω
E.滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(0-20kΩ,额定电流0.02A)
G.待测电阻Rx
H.电源E(电动势为1.5V,内阻约为0.5Ω)
I.开关S一个、导线若干
(1)要求本实验只能用到两个电表,并能多测出几组数据,则电表应该选择_______和_____;滑动变阻器应选择________(均填写器材前面的序号)。
(2)请画出测量所需的实验电路图_________。
(3)若电流表A1的读数用I1表示,电流表A2的读数用I2表示,电压表的读数用U表示,请根据自己所选择的电表读数及题中所给的物理量符号,写出待测电阻阻值的计算表达式:Rx=________。
某市一中物理兴趣小组的小杨,想要做“探究动能定理”实验。他的操作步骤如下:
(1)正确安装装置后,如图所示,小车所受合力近似为沙子与小桶的总重力,将少许沙子放入小桶中,小杨将细绳跨过定滑轮释放,发现小桶静止不动,其原________(选填“沙子放太少”或“没有平衡摩擦力”)
(2)更改后,接通电源,释放小桶,打下纸带。
(3)小杨测出小车质量为M,沙子质量为m1,在纸带上取A、B两点,测出速度为v1、v2,(小桶质量为m2)得出的表达式是 _______。
小杨发现该实验结果误差较大,同时,纸带打出的点极其稀松,分析造成误差的原因应该是_____(选填“沙子质量过大”或“没有平衡摩擦力”)。
如图所示,在竖直方向上长度足够长、宽度都为d=5cm的区域ABCD、CDFG内,有分别垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=0.33T。竖直边界EF右方存在范围足够大的向右的匀强电场,电场强度E=200N/C。现有质量m=6.67×10-27kg、电荷量q=3.2×10-19C的带正电的粒子(不计重力),从O点沿x轴射入磁场,射入时的速度大小为v=1.6×106m/s,则( )
A.粒子最后回到原出发点O
B.粒子运动的总时间为()s
C.粒子在磁场中运动的位移为0.1m
D.粒子运动的总路程为()m
如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的右上方P点固定一念电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平,图中PB垂直AC,B是AC的中点。带电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管的内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动,它在A处时的加速度为a,不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响。则在电场中( )
A.A点的电势高于B点的电势
B.B点的电场强度大小是A点的4倍
C.小球运动到C处的加速度可能为g-a
D.小球从A到C的过程中电势能先增大后减小