在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。
①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器(
)、电流表(
)、开关(
)设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=__________.
在小灯泡和光屏之间,放一个带有圆孔的遮光板,当圆孔直径从几厘米逐渐变小直到闭合的过程中,在屏上先后可看到______、______、______、______几种现象(填
A.完全黑暗 | B.小灯泡的像 | C.明暗相间的光环 | D.光亮的圆) |
如下图所示,将水平放置的两端封闭的直玻璃管(其内部有一段水银柱将气体分隔为A、B两部分)竖直放入温度均匀的热水槽中,待平衡后,A部分气体的体积__________(填“变大”“变小”)。
如图是一个绝热容器,挡板A上方为理想气体,挡板A下方为真空.现在把挡板A突然抽走,使气体充满整个容器,再用活塞B把气体压回到初始位置.已知B与容器接触良好,不漏气.则在第一个过程中,气体的温度将________,第二个过程中气体的温度将________.(填“不变”“升高”或“降低”)
一束质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图13-9-12所示.如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d、板长为L,设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为________.(粒子的重力忽略不计)
一质量为4.0×10-15 kg、电荷量为2.0×10-9 C的带正电质点,以4.0×104 m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域,并从b点离开电场区域,离开电场时的速度为5.0×104 m/s.由此可见,电场中a、b两点间的电势差φa-φb=_______V.带电质点离开电场时,速度在电场方向的分量为_________m/s.(不考虑重力作用)