电磁流量计广泛应用于测量导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积).如图4-16所示为电磁流量计的示意图,有非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场,当管中的导电体液体流过此区域时,测出管壁上a、b两点间的电动势为E,就可以知道管中的液体的流量Q,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m3/s),已知管道直径为D,则D与E的关系为_______________. 图4-16
如图甲所示,一竖直的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,弧DC所对的圆心角θ=37o,半径R=1m。将质量m=0.5kg的物块置于轨道 ADC 上离地面高为 H处由静止释放,物体与斜面 AD 间的动摩擦因数μ=0.6,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变 H 的大小,可测出相应的 N 大小,试直接给出小物块到C点时对轨道的压力N随 H的关系式,并作出N随H的变化关系图。(不要求解题过程,重力加速度g取 10m/s2)。
(15′)如右图中A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场;右边表示一周期性的交变电压的波形,横坐标代表时间t,纵坐标代表电压UAB,从t=0开始,电压为给定值U0,经过半个周期,突然变为-U0……。如此周期地交替变化。在t=0时刻将上述交变电压UAB加在A、B两极上,电子质量为m,电量为e,求:(1)在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最大,则所加交变电压的频率最大不能超过多少? (2)在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最小(零),则所加交变电压的频率为多大? (3)在t=?时刻释放上述电子,在一个周期时间,该电子刚好回到出发点?试说明理由并讨论物理量间应满足什么条件。
(13′)如图所示,两带有等量异种电荷的平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=0.5m。现将一质量为m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两极-板上方A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=0.2m,之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2。设匀强电场只存在于M、N之间。求:(1)两极板间的电势差;(2)小球由A到B所用总时间;(3)小球到达B点时的动能。
(10′)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,除开关、导线外,还有如下器材:A.小灯泡“6V 3W ”, B.直流电源6 ~ 8VC.电流表(量程3A,内阻约0.2 Ω),D.电流表(量程0.6A,内阻约1 Ω)E.电压表(量程6 V,内阻约20 kΩ),F.电压表(量程20V,内阻约60 kΩ)G.滑动变阻器(0 ~ 20 Ω、2 A),H.滑动变阻器(1 kΩ、0.5 A)(1)实验所用到的电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填字母代号)(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图。(3)图示中量程为0.6A的电流表的读数为 A。
(8′)某实验小组设计了如图所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图所示。(1)图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“1”或“2”);(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件? 。