如图,两平行导轨处于同一水平面内,两导轨间的距离L=0.5m,磁感应强度为B=2T的匀强磁场竖直向上,质量为m1=1kg的导体棒ab置于导轨上且与导轨垂直,将质量为m2=0.3kg的物块用细线通过光滑的定滑轮系在ab上,滑轮与ab之间的细线是水平的、而且与ab垂直,ab棒与导轨间的最大静摩擦力fmax=2N,电源的电动势E=10V、内阻r=0.1Ω,导轨的电阻不计,ab棒的电阻也不计,ab棒全部处于上述磁场中。(g取10m/s2,导轨足够长,磁场区域足够大,细线的水平部分足够长,m2距其下方的其他物体足够远,滑动摩擦力与最大静摩擦力等大)
(1)若将R调到19.9欧姆,m2匀速下落时速度为多大?
(2)为了使ab棒保持静止状态,滑动变阻器R的取值范围应当怎样?
质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为d/2,如图所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小.
有一固定的圆筒,其轴线水平,截面半径为R,如图所示。质量为m的小球沿圆筒的内侧面做圆周运动,t1时刻小球以速率过最高点,t2时刻小球过最低点且对圆筒的压力为6mg。
(1)小球过最低点时速度大小为多少?
(2)从t1至t2的时间间隔内,阻力(包括摩擦阻力和空气阻力)对小球所做的功为多少?
在测定一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中:
(1)用螺旋测微器测定合金丝直径如图,则合金丝的直径为___ __mm。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用的_______图(选填“甲”或“乙”)。并根据所选的电路图,补充完成右图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
(3)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是____(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系。小车质量为M,桶和砂子的总质量为m,通过改变m改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。先平衡小车与木板之间的摩擦力,再保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶的总质量m进行多次试验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。
(1)图丙为上述试验中打下的一条纸带,相邻两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的打点频率为50Hz,则小车的加速度大小为______(保留三位有效数字)
(2)根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为___________.(选填字母代号)
A、1/M B、1/m C、(M+m)g D、F
(3)随着砂桶和砂的总质量的不断增大,关于乙图的说法,正确的是_________
A、图线逐渐偏向纵轴
B、图线逐渐偏向横轴
C、图线仍保持原方向不变
如图所示,平行金属导轨与水平面间的夹角为θ,导轨电阻不计,并与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度大小为B。有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动,最远到达a'b'的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。则
A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B.上滑过程中通过电阻R的电量为
C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2-mgs(sin θ+μcos θ)
D.上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2-mgssin θ