如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻.一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当金属棒的位移x=9 m时撤去外力,金属棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.导轨足够长且电阻不计,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)金属棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2;
(3)外力做的功WF.
如图甲在真空中,O点放置一点电荷D,MN与PS间为无电场区域,A、B为两平行金属板,两板间距离为b,板长为2b,O1O2为两板的中心线。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从距O点正下方R处,以速度v0垂直MN向左进入点电荷D的电场,绕O点做匀速圆周运动,通过无电场区域后,恰好沿O1O2方向进入板间,此时给A、B板加上如图乙所示的电压u,最后粒子刚好以平行于B板的速度,从B板的边缘飞出,不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受重力,已知静电力常量为k。
(1)求点电荷D的电荷量Q,并判断其电性;
(2)求交变电压的周期T和电压U0。
冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时,与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度大小。
(2)碰撞中总机械能的损失。
如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V,副线圈输出电压为36 V,两只灯泡的额定电压均为36 V,L1额定功率为12 W,L2额定功率为6 W。试求:
(1)该变压器的原、副线圈匝数比;
(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流。
某同学用图1所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复10次;然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次,回答下列问题:
(1)在本实验中结合图1,验证动量守恒的验证式是下列选项中的________。
A.ma=ma+mb B.ma=ma+mb C.ma=ma+mb
(2)经测定,ma=45.0g,mb=7.5g,请结合图2分析:碰撞前、后ma的动量分别为p1与p1′,则p1∶p1′=________________(保留分式)。有同学认为,在该实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大。请你用已知的数据,分析和计算出被碰小球mb平抛运动水平距离的最大值为________cm。
在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;然后按图乙将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路,在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。
①S闭合后,将螺线管A(原线圈)移近螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将______;②如图乙所示,线圈A放在B附近不动时,指针将______;③线圈A放在B附近不动,突然切断开关S,电流表指针将______。