边长为L、电阻为R的正方形导线框位于光滑水平面内,线框的右侧区域I内存在宽度为L的有界匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于水平面。线框在功率恒为P的外力作用下,ab边恰好向右匀速穿过磁场。ab边进入区域II后,立即受到与速度成正比的阻力作用,即Ff=kv,k为恒量。求:
(1)ab边在区域I内运动的速度v0;
(2)分析说明线框cd边在磁场中的运动情况;
(3)若cd边在穿过磁场的过程中,线框克服阻力做功为W,求线框中产生的焦耳热。
如图(a),ABC为金属杆做成的轨道,固定在竖直平面内。AB段水平且粗糙,长度L=3.6m,足够长且光滑的BC段与水平方向夹角为θ=37°。质量为m=3kg、可视为质点的小球穿在杆上,与AB间的动摩擦因数μ=。小球在与水平方向成θ=37°的力F作用下由静止开始运动,F的大小随路程s的变化关系如图(b)所示,小球最高可以运动到C点。不考虑小球在B处的动能损失,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球在AB段运动过程中拉力F所做的功W;
(2)小球从A运动到C的总时间t。
某同学设计了如图(a)所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点,下端连接圆柱形的摆锤P,在摆锤摆动的路径上,固定了四个光电门A、B、C、D。实验时,分别测出四个光电门到悬点O的高度差h,从某一高度释放摆锤,利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。
(1)利用光电门测量速度时,可以测量摆锤的直径作为_________________。若摆锤直径的测量值比实际值偏小,则摆锤动能的测量值比实际值_________________。
(2)该同学认为:测得摆锤的质量为m,可由公式Ep=-mgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重力势能。他这样计算重力势能的依据是____________________________。
(3)另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后,作出如图(b)所示的v2-h图线。若摆动过程中机械能守恒,则该直线的斜率为_______。决定图线与纵轴交点位置的因素有______________________。
某同学利用图(a)装置验证玻意耳定律:粗细相同的玻璃管A和B下端用橡皮管相连,管内装有水银,A管上端封闭,内有封闭气体,B管上端开口。上、下移动B管时,需保持_______________不变,气体体积V可以根据A管上的刻度读出,利用刻度尺测出B管液面与A管液面的高度差h.测得一系列数据后,以h为纵坐标,得到如图(b)所示的函数图像,则图像的横坐标为_________________;图线与h轴交点的物理含义是__________。
利用图(a)所示的装置可以定性研究产生感应电流的条件及其规律。线圈A、B套在绝缘的闭合环形铁芯C上,线圈B与电流传感器连接。先将电键S闭合,再断开,电流传感器中的电流随时间变化如图(b)所示,则电流传感器的正接线柱应在__________端(选填“a”或“b”)。依据t1~t2过程中的电流变化情况,可以得出结论:________。
一只气球以5m/s的速度匀速上升,达到离地面10m高度时,从气球上掉下一物体。不计空气阻力,则物体在第1秒内速度改变量的大小为_________________m/s,物体落到地面所用的时间为_________________s。(g取10m/s2)