如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中,两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量都为m=1kg,电阻Ra=Rb=1Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰。求a、b两棒的最终速度,以及整个过程中b棒中产生的焦耳热(已知重力加速度g=10m/s2)。
某学习小组欲精确测量电阻Rx的阻值,有下列器材供选用:
A.待测电阻Rx(约300Ω)
B.电压表V(3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1(10mA,内阻约10Ω)
D.电流表A2(20mA,内阻约5Ω)
E.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.5A)
G.直流电源E(3V,内阻约1Ω)
H.开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足Rx两端电压能从0开始变化进行多次测量。则电流表应选择____________(填“A1”或“A2”);滑动变阻 器应选择__________(填“R1”或“R2”);并请在方框中帮甲同学完成实验原理电路图。
(2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图所示的测量电路,具体操作如下:
①如图所示连接好实验电路,闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置;
②闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R1、R2的滑片,使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半;
③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,读出电压表V和电流表A1的示数,分别记为U、I;
④待测电阻的阻值Rx=_____________。
比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法,你认为哪种方法更有利于减小系统误差,答:___________同学(填“甲”或“乙”)。
某同学为了探究杆转动时的动能表达式,设计了一实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处,杆由水平位置静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h。
调节h的大小并记录对应的速度vA,数据如下表。为了形象直观地反映vA和h的关系,应选择______(填“vA”、“vA-1”或“vA2”)为纵坐标,并在坐标纸中标明纵坐标,画出图象。
组 次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA/(m·s-1) | 1.23 | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
vA-1/ (s·m-1) | 0.81 | 0.58 | 0.47 | 0.41 | 0.36 | 0.33 |
vA2/ (m2·s-2) | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.05 | 7.51 | 9.00 |
当地重力加速度g取10m/s2,结合图象分析,杆转动时的动能Ek=___________(请用质量m、速度vA表示)
如图所示,倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d=0.2m的橡胶带,橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内,其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行,橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L=0.4m,现将质量为m=1kg、宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放。已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因素为0.5,重力加速度取g=10m/s2,不计空气阻力,矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上),下列说法正确的是
A. 矩形板受到的摩擦力为Ff=4N
B. 矩形板的重力做功为 WG=3.6J
C. 产生的热量为Q=0.8J
D. 矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为
圆心为O、半径为R的半圆的直径两端,各固定有一根垂直圆平面的长直导线a、b,两导线中通有大小分别为2I0和I0且方向相同的电流。已知长直导线产生的磁场的磁 感应强度,其中k为常数、I为导线中电流、r为点到导线的距离。则下列说法中正确的是( )
A. 圆心O点处的磁感应强度的方向由a指向b
B. 在直径ab上,磁感应强度为0的点与b点距离为
C. 在半圆上一定存在“磁感应强度方向平行于直径ab”的位置
D. 在半圆上一定存在“磁感应强度方向沿半圆切线方向”的位置
物理学规律在数学形式上的相似,往往意味着物理意义的相似。某同学在查看资料后 得知,电容器C储存的电场能EC与两极间的电压U之间关系式为,电感线圈L中储存的磁场能EL与通过线圈的电流I之间关系式为,他类比物体 m的动能Ek与其速度v的关系式,做出如下推论:质量m反映了物体对速度v的变化的阻碍作用,自感系数L反映了电感线圈对电流I的变化的阻碍作用,则电容C也反映了电容器对电压U的变化的阻碍作用。你认为他以下的分析合理的是
A. 用相同大小的电流给电容器充电时,电容器的电容C越大,两极板间电压的增加相同大小ΔU需要的时间越长
B. 当电容器以相同大小的电流放电时,电容器的电容C越大,两极板间的电压减小相同大小ΔU需要的时间越长
C. 用相同的电源(E,r)给原来不带电的电容器充电,电容器的电容C越大,其电压从某个值U增加相同的大小ΔU所用的时间会更长
D. 电容器通过相同的电阻放电,电容器的电容C越大,其电压从某个值U减小相同的大小ΔU所用的时间更短