(选修模块3-4)
有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是
(选填“A”或“B”)。另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比La/Lb= 。
(2)如图所示,半圆玻璃砖的半径R="10" cm,折射率为n= ,直径AB与屏幕垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。
固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边电阻可忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图12-3-14所示),以恒定速度从ad滑向bc,当PQ滑到距离ad多少时,通过PQ段电阻丝的电流最小?最小电流为多少?方向如何?
水平向上足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如图12-2-21所示),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力大小时,相对应的匀速运动速度也会变化,
和F的关系如图12-2-22所示.(取重力加速度
)
(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若,
,
;磁感应强度B为多大?
(3)由-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
如图12-2-20所示,MN和PQ是固定在水平面内间距L=0.2m的平行金属导轨,轨道的电阻忽略不计.金属杆ab垂直放置在轨道上.两轨道间连接有阻值为的电阻,ab杆的电阻
.ab杆与导轨接触良好并不计摩擦,整个装置放置在磁感应强度为
的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向下.对ab杆施加一水平向右的拉力,使之以
速度在金属轨道上向右匀速运动.求:
(1)通过电阻的电流;
(2)对ab杆施加的水平向右的拉力大小;
(3)ab杆两端的电势差.
如图12-2-19(1)所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置如图12-2-19(2)所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑的过程中,当ab杆的速度大小为时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
与磁感应强度垂直的线圈面积为
,此时线圈的磁通量是多大?若这个线圈绕有50匝时,磁通量多大?线圈位置如果转过
时磁通量多大?