如图所示,电阻不计的“∠”型足够长且平行的导轨,间距L=1 m,导轨倾斜部分的倾角,并与定值电阻R相连。整个空间存在着B=5 T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒ab、cd的阻值Rab=Rcd=R,cd棒质量m=1 kg。ab棒光滑,cd与导轨间的动摩擦因数
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)ab棒由静止释放,当滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。求这一时刻ab棒中的电流;
(2)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,分析ab棒质量应满足的条件;
(3)若cd棒与导轨间的动摩擦因数,ab棒无论质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动。求cd棒与导轨间的动摩擦因数
应满足的条件。
如图所示的xOy平面上,以坐标原点O为圆心的四分之一圆形区域MON内分布着磁感应强度为B=2.0×10-3T的匀强磁场,其中M、N点距坐标原点O为,磁场方向垂直纸面向里.坐标原点O处有一个粒子源,不断地向xOy平面发射比荷为
=5×107 C/kg的带正电粒子,它们的速度大小都是v=1×105m/s,与x轴正方向的夹角分布在0~90°范围内.
(1)求平行于x轴射入的粒子,出射点的位置及在磁场中的运动时间;
(2)求恰好从M点射出的粒子,从粒子源O发射时的速度与x轴正向的夹角;
(3)若粒子进入磁场前经加速使其动能增加为原来的2倍,仍从O点垂直磁场方向射入第一象限,求粒子在磁场中运动的时间t与射入时与x轴正向的夹角的关系.
滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板相对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大.假设滑雪者的速度超过4 m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由=0.25变为
=0.125.一滑雪者从倾角
的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C处,如图所示,不计空气阻力,坡长L=26 m,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间;
(2)滑雪者到达B处的速度;
(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离。
如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在O点与弹簧分离,然后返回。在O点正上方选取一点P,利用仪器精确测得OP间的距离为H,从O点出发至返回O点的时间间隔为T1,小球两次经过P点的时间间隔为T2。求
(1)重力加速度g
(2)若O点距玻璃管底部的距离为L0,玻璃管最小长度
用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200),实验室提供如下器材:电池组E(电动势3 V,内阻不计)
电流表A1(量程0~15 mA,内阻约为100)
电流表A2(量程0~300A,内阻为2 000
)
滑动变阻器R1(阻值范围0~20 ,额定电流2 A)
电阻箱R2(阻值范围0~9999 ,额定电流1 A)
电键S、导线若干 要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下面问题:
(1)将电流表A2与电阻箱串联,改装成一个量程为3.0 V的电压表,需将电阻箱阻值调到_________。
(2)在方框中完整画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是___mA,电流表A2的示数是____A,测得待测电阻Rx的阻值是_____
。
(1)在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电频率为f=50 Hz,实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带。甲、乙、丙三位同学分别用同一装置各打出一条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.48 cm、0.19 cm和0.18 cm,则甲同学在操作上有错误,其错误操作是____________。
(2)上述实验中,丁同学进行了正确的实验操作,得到如图所示的纸带,A、B、C、D、E为连续的五个计时点。打点计时器的打点周期为△t,重物的质量为m,测出AC、CE间的距离为L1、L2,则打C点时重物的动能为____________。