如图所示,U形导轨固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨围成正方形,边长为L,金属棒接入电路的电阻为R,导轨的电阻不计.从t=0时刻起,加一竖直向上的匀强磁场,其磁感应强度随时间的变化规律为B=kt,(k>0),设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)求金属棒滑动前,通过金属棒的电流的大小和方向;(2)t为多大时,金属棒开始移动?(3)从t=0时刻起到金属棒开始运动的过程中,金属棒中产生的焦耳热多大?
某学生用验证“碰撞中动量守恒”的器材(如图8所示)来做验证钢球从斜槽上滑下机械能守恒的实验,实验步骤如下:(1)把斜槽固定在实验台边沿,调整斜槽出口使出口处切线水平。(2)出口处拴重锤线,使出口处的投影落于水平地面的O点,并在地面上铺复写纸、白纸。(3)从斜槽某一高度处同一点A从静止开始放球多次,找出平均落地点P,则①如果斜槽厚度不计,应测量的数据有 ②根据所取的数据字母写出机械能守恒的表达式:
传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,如图7所示是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中,闭合开关S一小段时间后,使工件(电介质)缓慢向左移动,则在工件移动过程中,通过电流表的电流 (填“方向由a至b”“ 方向由b至a”或“始终为零”)
图7
某学习小组通过实验知道:在弹性限度内,弹簧的弹力F 的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x 成正比,公式表达为F=kx;并且不同的弹簧,其劲度系数k也不同.现在该学习小组将两根已知劲度系数分别为kl、k2的弹簧A和B串接成一根新弹簧,并想通过实验确定新弹簧的劲度系数k3与kl、k2的关系.(1)甲同学猜想是,乙同学猜想是。其中有一位同学的猜想是对的,请你判断出谁对谁错,并写出判断依据.____________________________________________________________________________。(2)为了验证理论推导的正确性,可通过实验来完成.实验所需的器材除了弹簧A 和B、已知质量m且质量相等的钩码外,还需要的器材有_______________________________。(3)请你写出完整的实验步骤.
“抛石机”是古代战争中常用的一种设备,它实际上是一个费力杠杆。如图所示,某研学小组用自制的抛石机演练抛石过程。所用抛石机长臂的长度L = 4.8m,质量m = 10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中。开始时长臂与水平面间的夹角α = 30°,对短臂施力,使石块经较长路径获得较大的速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出,石块落地位置与抛出位置间的水平距离s = 19.2m。不计空气阻力,重力加速度取g =10m/s²。求: (1)石块刚被抛出时的速度大小v0; (2)石块刚落地时的速度vt的大小和方向; (3)抛石机对石块所做的功W。
某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)一个阻值未知的电阻R0电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)滑动变阻器A(0~20Ω,3A)滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)电键一个,导线若干。该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。根据题中所给信息解答下列问题:①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________,滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”);②在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)③若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。