有一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线。有下列器材可供选择:
A.电压表V(0~3V,内阻RV=3kΩ) B.电流表G(0~500μA,内阻RG=600Ω)
C.电阻箱R1(0~99.99Ω) D.滑动变阻器R3(10Ω,2A)
E.滑动变阻器R4(1kΩ,0.5A) F.电源(直流4V,内阻不计)
(1)为保证实验安全、准确、操作方便,应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需要___________________________________(均用器材对应的字母填写);
(2)根据你设计的实验电路,完成下图的连线;
(3)根据你的设计,若从仪表盘上读得的数据分别为U、IG,则小灯泡在该条件下的功率表达式________________________________。(均用字母表示)。表达式中除U、IG以外,其他符号的意义是_____________________________________________。
公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动也可以看做圆周运动。质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进(如图一),设桥面的圆弧半径为R,此地的重力加速度为g,试求汽车通过桥的最高点时对桥的压力是多大?
地球可以看做一个巨大的拱型桥(如图二),桥面的半径就是地球半径R =" 6400" km。地面上有一辆汽车在行驶,会不会出现这样的情况:速度大到一定程度时,汽车将离开地面?如果会请计算出这个速度?(g =" 10" m/s2)
如图所示,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B = 2.0×10-3 T,一带正电荷的粒子A以v = 3.5×104m/s的速率从x轴上的P ( 0.50,0 )处以与x轴正方向成某一角度的方向垂直射入磁场,从y轴上的M ( 0,0.50 )处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q,不计粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷;(计算结果请保留两位有效数字,下同)
(2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限.求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值;
(3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,请在图中画出该矩形区域,并求出它的面积.
如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R1=3 Ω,下端接有电阻R2=6 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触,杆的加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2 m的过程中通过电阻R2的电荷量q.
如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100,总电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与阻值为R=90 Ω的电阻R连接,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数.
如图所示 ,粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角 θ = 37°,A、C、D滑块的质量为 mA= mC= mD=" m" =" 1" kg,B滑块的质量 mB =" 4" m =" 4" kg(各滑块均视为质点)。A、B间夹着质量可忽略的火药。K为处于原长的轻质弹簧,两端分别连接住B和C。现点燃火药(此时间极短且不会影响各物体的质量和各表面的光滑程度),此后,发现A与D相碰后粘在一起,接着沿斜面前进了L =" 0.8" m 时速度减为零,此后设法让它们不再滑下。已知滑块A、D与斜面间的动摩擦因数均为 μ = 0.5,取 g = 10 m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求:
(1)火药炸完瞬间A的速度vA;
(2)滑块B、C和弹簧K构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep。(弹簧始终未超出弹性限度)。