(14分)简谐运动的振动图线可用下述方法画出:如图 (1)所示,在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的就是小球的振动图像.取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图 (2)所示.
(1)为什么必须匀速拖动纸带?
(2)刚开始计时时,振子处在什么位置?t=17 s时振子相对平衡位置的位移是多少?
(3)若纸带运动的速度为2 cm/s,振动图线上1、3两点间的距离是多少?
(4)振子在________s末负方向速度最大;在________s末正方向加速度最大;2.5 s时振子正在向________方向运动.
(5)写出振子的振动方程.
一条形磁铁从距地面15m处自由落下,运动中穿过一闭合电路,落地时速度大小为15m/s,若磁铁质量为0.4kg,不计空气阻力,g取10m/s2,则磁铁穿过闭合电路过程中闭合电路共产生J的热量。
如图所示,有一个10匝的矩形线圈,它的ab边的长度为10cm,处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈通以如图所示方向的电流时,天平平衡,电流大小为0.1A。若将电流反向,需在右盘增加2g砝码方可使天平恢复平衡。则磁场的磁感强度大小为A。(g取10m/s2)
一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动,其效果相当于一环形电流,则此环形电流的电流强度I=。
一个元电荷的电量是C,3.2×10-8C电量有个基元电荷。
把一个矩形线圈从矩形的匀强磁场中匀速拉出(如图),第一次拉出的速度为v,第二次拉出的速度为2v,则两种情况下拉力的大小之比F1:F2=__ __,拉力的功率之比P1:P2=_____,线圈中产生的焦耳热之比Q1:Q2=_____.