如图所示,PQMN与CDEF为两根足够长的固定平行金属导轨,导轨间距为L。PQ、MN、CD、EF为相同的弧形导轨;QM、DE为足够长的水平导轨。导轨的水平部分QM和DE处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。a、b为材料相同、长都为L的导体棒,跨接在导轨上。已知a棒的质景为3m、电阻为R,b棒的质量为m、电阻为3R,其它电阻不计。金属棒a和b都从距水平面高度为h的弧形导轨上由静止释放,分别通过DQ、EM同时进入匀强磁场中,a、b棒在水平导轨上运动时不会相碰。若金属棒a、b与导轨接触良好,且不计导轨的电阻和棒与导轨的摩擦。
(1)金属棒b向左运动速度大小减为金属棒a的速度大小的一半时,金属棒a的速度多大?
(2)金属棒a、b进入磁场后,如先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已匀速运动,此棒从进入磁场到匀速运动的过程电路中产生的焦耳热多大?
(3)从b棒速度减为零至两棒达共速过程中二者的位移差是多大?
如图所示,在平面直角坐标系中第II象限有沿y轴负方向的匀强电场,第I象限和第IV象限存在垂直xOy平面向里的匀强磁场,第I象限的磁感应强度是第IV象限的两倍。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从P(-2a,a)以初速度沿x轴正方向射出,粒子恰好从原点进入磁场,不考虑粒子重力。
(1)求电场的电场强度大小E;
(2)带电粒子在运动过程中经过了点Q(L,0),L>0,求第IV象限磁场的感应强度的可能值。
某同学自行设计了一种多用电表,设计电路如图所示。已知灵敏电流计的满偏电流,。
(1)当选用“2”接线柱时该表的量程为0~0.1A,则电阻_________Ω(结果保留一位小数);
(2)当选用“3”接线柱,将单刀双掷开关掷向a时,该表为_________(填“电流表”“电压表”或“欧姆表”),“1”接线柱应插入_________表笔(填“红”或“黑”);
(3)当选用“3”接线柱,将单刀双掷开关掷向b时,该表为_________(填“电流表”“电压表”或“欧姆表”),若,此时该表的量程为_________;
(4)若使用该表测量电阻的功能时,由于电表长时间不用,电源内阻r增大(假设电动势不变),则需将调零电阻的阻值_________(填“减小”或“增加”),从而使电表仍能调零。
某同学想测量未知滑块的质量m和圆弧轨道的半径R。所用装置如图1所示,一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切,一个可以看做质点的滑块从斜面上某处由静止滑下,滑块上有一个宽度为d的遮光条,在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器(没有画出),可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F,已知重力加速度为g。
(1)先用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图2所示,则遮光条宽度d=__________;
(2)实验过程中从斜面的不同位置释放滑块,然后记录对应的遮光时间t和压力传感器的示数F,得到多组数据,该同学通过图象法来处理数据,得到如图3所示的图象,但忘记标横轴表示的物理量,请通过推理补充,横轴表示的物理量为__________(用已知物理量符号表示);
(3)已知图3中图线的斜率为k,纵截距为b,则可知滑块的质量m=__________;圆弧轨道的半径R=__________。(用已知物理量符号表示)
如图所示,等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场,在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3,且t1:t2:t3=3:3:1。直角边bc的长度为L,不计粒子的重力,下列说法正确的是
A. 三个粒子的速度大小关系可能是v1=v2>v3
B. 三个粒子的速度大小关系可能是v1<v2<v3
C. 粒子的比荷
D. 粒子的比荷
如图所示,A、B两点相距0.5m,处于同一高度,在A点固定一个大小可忽略的定滑轮,细线的一端系有一个质量为M的小球甲,另一端绕过定滑轮固定于B点,质量为m的小球乙固定在细线上的C点,AC间的细线长度为0.3m,用力F竖直向下拉住小球乙,使系统处于静止状态,此时AC间的细线与水平方向的夹角为53°,撤去拉力F,小球乙运动到与AB相同的高度时,速度恰好变为0,然后又向下运动,忽略一切摩擦,重力加速为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6,下列说法中正确的是( )
A.F的大小为
B.M:m=6:5
C.小球乙向下运动到最低点时细线对小球甲的拉力小于mg
D.小球甲运动到最低点时处于超重状态