两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计.现让ab杆由静止开始沿导轨下滑.
(1)求ab杆下滑的最大速度vm;
(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q.
如图所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0,气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为和;左活塞在气缸正中间,其上方为真空; 右活塞上方气体体积为.现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为,不计活塞与气缸壁间的摩擦.
求:(1)恒温热源的温度T;
(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积.
如图所示,矩形线圈边长为ab=20 cm,bc=10 cm,匝数N=100匝,磁场的磁感应强度B=0.01 T.当线圈以n=50 r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时,求:
(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式;
(2)从线圈开始转起动,经0.01 s时感应电动势的瞬时值.
在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射器测得1mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中方形方格的边长为1cm,试求:
(1)油酸膜的面积是________cm2;
(2)实验测出油酸分子的直径是________m;(结果保留两位有效数字)
(3)实验中让油膜尽可能散开的目的是_________________________________.
温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中,它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的.如图甲中,电源的电动势E=9.0 V,内电阻可忽略不计;G为灵敏电流表,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的Rt图线所示,闭合开关,当R的温度等于20 ℃时,电流表示数I1=2 mA,
(1) 电流表G的内阻Rg=________Ω;
(2) 当电流表的示数I2=3.6 mA时,热敏电阻R的温度是________℃.
如图所示,以平面框架宽m,与水平面成角,上下两端各有一个电阻,框架其他部分的电阻不计.垂直于框架平面的方向上存在向上的匀强磁场,磁感应强度T.金属杆长为m,质量为kg,电阻,与框架的动摩擦因数为,以初速度m/s向上滑行,直至上升到最高点的过程中,上端电阻产生的热量J.下列说法正确的是
A.上升过程中,金属杆两端点ab间最大电势差为3V
B.ab杆沿斜面上升的最大距离为2m
C.上升过程中,通过ab杆的总电荷量为0.2C
D.上升过程中,电路中产生的总热量30J