如图所示,一矩形金属框架与水平面成角θ=37°,宽L=0.4 m,上、下两端各有一个电阻R0=2 Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框架平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0 T.ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1 kg,电阻r=1.0 Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0=0.5 J(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:
(1)流过R0的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离。
如图所示为质谱仪上的原理图,M为粒子加速器,电压为U1=5000V;N为速度选择器, 磁场与电场正交,磁感应强度为B1=0.2T,板间距离为d =0.06m;P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区,磁感应强度为B2=0.1T,方向垂直纸面向外,其中dc的中点S开有小孔,外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为的正离子从静止开始经加速后,恰好通过速度选择器,从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区,正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上。求:
(1)粒子离开加速器时的速度v;
(2)速度选择器的电压U2;
(3)正方形abcd边长l。
如图所示,一竖直放置的绝热气缸,顶部水平,在顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体,气体的温度为T0,绝热活塞的质量为m,横截面积为S,若通过电热丝缓慢加热,使得绝热活塞由与气缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此过程中电热丝放出的热量为Q,已知外界大气压强为p0,重力加速度为g,并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用,求:
(i)在活塞下滑至距顶部2h位置时,缸内气体温度T1
(ii)在活塞下滑过程中,缸内气体内能的增加量△U
如图所示,将一小球从地面上方h=0.8m处以v0=3m/s的速度竖直上抛,不计空气阻力,g=10m/s2,求:
(1)小球能到达离抛出点的最大高度
(2)从抛出到落地,共需多长时间t
一位同学为了测量某蓄电池的电动势E和内阻r,设计了如图甲所示的实验电路。已知定值电阻的阻值为R0,电压表的内阻很大,可视为理想电压表。
(1)请根据该同学所设计的电路,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接________;
(2)实验中,该同学多次改变滑动变阻器的滑片位置,记录电压表和的示数U1和U2,画出U2-U1图象如图丙所示。已知图线的横截距为a,纵截距为b,则蓄电池的电动势E=___________________,内电阻r =_________________(用题中给出的物理量符号表示);
(3)若忽略测量误差的影响,则该同学通过实验得到的电源内阻的阻值_________________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
某实验小组在暗室中用“滴水法”测重力加速度的大小,用频闪仪发出的白色闪光将每隔相等时间滴下的水滴照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时,看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中,这时拍下部分水滴的照片。已知此时频闪仪的闪光频率为30 Hz,从照片中竖直固定在水滴边上的刻度尺读出的数据如图所示,则照片中第7个水滴的速度v2________________m/s;由测量数据求得当地重力加速度大小g=__________m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)。