如图甲,放置在光滑绝缘水平面上的正方形金属线框 abcd,处于竖直向下的有界匀强磁场中,ab 边与磁场的边界 MN 重合。金属线框由粗细均匀的相同材料制成,边长 L=2m、质量 m=1kg、电阻 R=4Ω。在 t0=0 时,金属线框在水平力 F 作用下,由静止开始向右运动,直到金属线框离开磁场。在此过程中,测得金属线框中的感应电流随时间变化 的图像如图乙所示:
(1)指明金属线框在离开磁场的过程中,流经金属框 ab 边的电流方向;
(2)计算 t=2s 时,c、d 两点的电压;
(3)计算在 0~4s 内,通过金属线框的电量;
(4)分析说明金属线框从 t=0 开始至全部离开磁场过程中的运动情况,并计算匀强磁场的磁感应强度。
如图,一质量m=2kg的滑块套在与水平面成θ=37°的细直杆上,直杆固定不动。现对滑块施加竖直向上的恒力F,从某时刻起滑块由静止开始运动,经过t=2s的时间,滑块通过的位移s=1m(g取 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8):
(1)计算滑块运动的加速度大小;
(2)若 F=15N,计算滑块与细杆间的动摩擦因数;
(3)若以滑块初始位置为零势能面,计算运动 2s 后滑块具有的重力势能;
(4)若将重力场与电场类比,写出地球表面附近某点“重力势φG”的定义及定义式,并指明其单位。
在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时,其压强与温度的关系”实验中,实验装置如图a所示:
(1)图甲中传感器A为______传感器,传感器B为______传感器;
(2)某同学测得压强与摄氏温度的数据,并在P-t坐标系中作图,获得如图b的图像。图线延长线与横轴交点的温度被开尔文称为___________,其物理意义是_____;
(3)另一同学先后用大小不同的两个试管甲、乙(V甲>V乙),封闭了质量不同,但初始温度和压强都相同的同种气体做实验。若将测得的压强P与摄氏温度t的数据,在同一P-t坐标系中作图,得到的图像应是丙图中的(_______)
A. B. C. D.
如图为放置在水平桌面上,测 U 型磁铁两磁极间磁感应强度的实验装置。现将质量为 M、宽度为 d 的 U 型磁铁开口向上放置在电子天平上;匝数为 n、宽度为 d 的矩形线框用导线静止悬挂在绝缘支架上。当通以大小为 I,方向如图所示的电流时,稳定后读得天平的示数为 m,则线框所受安培力方向为______,U 型磁铁两极间的磁感应强度 B=_______只考虑线框下边沿的水平边在磁场中所受的安培力)。
用内壁光滑的圆管制成如图所示轨道(ABC 为圆的一部分,CD 为斜直轨道,二者相切于 C 点),放置在竖直平面内。圆轨道中轴线的半径 R=1m,斜轨道 CD 与水平地面的夹角为θ=37°。现将直径略小于圆管直径的小球以一定速度从 A点射入圆管,欲使小球通过斜直轨道 CD 的时间最长,则小球到达圆轨道最高点的速度为______,进入斜直轨道 C 点时的速度为______m/s(g 取 10m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)。
如图甲为“用 DIS 研究加速度与力的关系”的实验装置。实验中用回形针的重力大小代替小车所受拉力的大小 F,并通过 DIS 系统测得小车的加速度 a。某同学第一次将轨道水平放置进行实验,作出 a-F 图线;第二次将轨道倾斜放置(B 端垫高,轨道与水平面的倾角为θ) 进行实验,作出 a-F 图线。如图乙所示图线是在轨道___________(选填“水平”、“倾斜”) 的情况下得到的,图线纵截距最大可达到的值为______。