如图所示,顶角,的金属导轨
固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为
的匀强磁场中.一根与
垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度
沿导轨
向右滑动,导体棒的质量为
,导轨与导体棒单位长度的电阻均为
,导体棒与导轨接触点的
和
,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.
时,导体棒位于顶角
处,求:
(1)时刻流过导体棒的电流强度
和电流方向.
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力的表达式.
(3)导体棒在时间内产生的焦耳热
.
如图所示,半径的竖直半圆形光滑轨道
与水平面
相切.质量
的小滑块放
在半圆形轨道末端的
点,另一质量也为
的小滑块
以
的水平初速度向
滑行,滑过
的距离,与
相碰,碰撞时间极短,碰后
、
粘在一起运动.已知木块
与水平面之间的动摩擦因数
.
、
均可视为质点.(
).求:
(1)与
碰撞前瞬间的速度大小
.
(2)碰后瞬间, 、
共同的速度大小
.
(3)在半圆形轨道的最高点,轨道所受的作用力
.
(1)图1为示波器面板,用该示波器观察频率为的正弦电压信号.把该信号接入示波器
输入.
①当屏幕上出现如图2所示的波形时,为将波形调至屏幕中央,并且正弦波的正负半周不超出屏幕的范围,应调节_________钮和__________钮;(填旋钮前数字)
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,现将“扫描范围”旋钮置于“”位置,然后还应调节__________钮,得到稳定波形.(填旋钮前数字)
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.
为纸带下落的起始点,
、
、
为纸带上选取的三个连续点.已知打点计时器每隔
打一个点,当地的重力加速度为
,那么:
①计算点瞬时速度时,甲同学用
,乙同学用
.其中所选择方法正确的是__________(填“甲”或“乙”)同学.(
与
分别表示纸带上
、
和
、
两点之间的距离).
②同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力,为此他计算出纸带下落的加速度为__________(保留三位有效数字),从而计算出阻力
__________
.
③若同学丁不慎将上述纸带从之间扯断,他仅利用
点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的__________.(填“能”或“不能”)
(3)如图所示的装置,可用于探究恒力做功与速度变化的关系.水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量
,挡光板的宽度,
光电门
和
的中心距离
.
①实验需用螺旋测微器测量挡光板的宽度,如图所示,
______
.
②某次实验过程:力传感器的读数为,小车通过光电门
和
的挡光时间分别为
、
(小车通过光电门
后,砝码盘才落地),砝码盘和砝码的质量为
,已知重力加速度为
,则对该小车,实验要验证的表达式是__________.
A. B.
C. D.
英国物体学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场,如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,环上套一带电荷量为的小球,已知磁感强度B随时间均匀增加,其变化率为
,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功大小是
A. 0 B. C.
D.
如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆
处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从
处由静止开始下滑,经过
处的速度最大,到达
处的速度为零,
,此为过程Ⅰ;若圆环在
处获得一竖直向上的速度
,则恰好能回到
处,此为过程Ⅱ.已知弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为
,则圆环( )
A. 过程Ⅰ中,加速度一直减小
B. Ⅱ过程中,克服摩擦力做的功为
C. 在C处,弹簧的弹性势能为
D. 过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力,不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化的关系是( )
A. B.
C. D.