如图所示,足够长的粗糙斜面与水平面成θ=37°放置,在斜面上虚线aa'和bb'与斜面底边平行,且间距为d=0.1m,在围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B=1T;现有一质量为m=10g,总电阻为R=1Ω,边长也为d=0.1m的正方形金属线圈MN-PQ,其初始位置PQ边与aa'重合,现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动,当金属线圈从最高点返回到磁场区域时,线圈刚好做匀速直线运动.已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,不计其它阻力(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)线圈向下返回到磁场区域时的速度;
(2)线圈向上离开磁场区域时的动能;
(3)线圈向下通过磁场过程中,线圈电阻R上产生的焦耳热.
如图,电动机牵引一根原来静止的,长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导体棒上升h=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量为2J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7V、1A保持不变,电动机内阻r为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,求:
(1)棒能达到稳定速度;
(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间.
如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计.求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.
如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕00'轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直。线圈匝数n=50,电阻r =1Ω,长L1=5cm,宽L2=4cm,角速度ω=100rad/s,磁场的磁感应强度B=0.2T.线圈两端外接电阻R=9Ω的用电器和一个交流电流表.求:
(1)线圈中产生的最大感应电动势;
(2)电流表的读数;
(3)用电器上消耗的电功率.
单摆测定重力加速度的实验中
①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图所示,该摆球的直径d=______mm.
②接着测量了摆线的长度为l0,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F大小随时间t变化图象如图乙所示,则重力加速度的表达式g = _______(用题目中的物理量表示)
③某小组改变摆线长度l0,测量了多组数据,在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出T2—l0图象后求出斜率,然后算出重力加速度,两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲________,乙______(填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)
两根相距为上的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数为,导轨电阻不计,回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速率向下2匀速运动。重力加速度为g以下说法正确的是( )
A. ab杆所受拉力F的大小为
B. cd杆所受摩擦力为零
C. 回路中的电流强度为
D. 与各量大小的关系为