如图1所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m.导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连.不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻,重力加速度为g.现在闭合开关S,将金属棒由静止释放.
(1)判断金属棒ab中电流的方向;
(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为0,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q;
(3)当B=0.40 T,L=0.50 m,α=37°时,金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示,取g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求定值电阻R1的阻值和金属棒的质量m.
如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度为B,一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正方向的夹角为θ,若粒子的电荷量和质量分别为q和m,
试求(1)粒子射出磁场时的位置坐标;
(2)在磁场中运动的时间.
如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计).磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外.金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦.从静止释放后ab保持水平而下滑.
试求:(1)金属棒ab在下落过程中,棒中产生的感应电流的方向和ab棒受到的安培力的方向.
(2)金属棒ab下滑的最大速度vm.
在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中:
(1)实验开始之前滑动变阻器的滑动头应滑到______(“a”或“b”)端
(2)现备有以下器材:
A.干电池1个
B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.滑动变阻器(0~1750Ω)
D.电压表(0~3V)
E.电压表(0~15V)
F.电流表(0~0.6A)
G.电流表(0~3A)
其中滑动变阻器应选 ____,电流表应选 ___,电压表应选 ___。(填写字母序号即可)
(3)上图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E=________V,内电阻r=______Ω。
图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将小线圈迅速插入大线圈时,灵敏电流计指针将向________(填“左”或“右”)偏一下;
②小线圈插入大线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针将向______(填“左”或“右”)偏一下;
等离子气流由左方连续以速度v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示变化的磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列叙述正确的是( )
A.0~1s内ab、cd导线互相排斥 B.1~2s内ab、cd导线互相吸引
C.2~3s内ab、cd导线互相吸引 D.3~4s内ab、cd导线互相排斥