一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β.我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,圆盘停止转动和打点,取下纸带,进行测量.
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示,圆盘的半径r为______cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为______rad/s;
(3)纸带运动的加速度大小为______m/s2,圆盘转动的角加速度大小为______rad/s2.(计算结果保留3位有效数字).
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为
“3.8V 0.3A”,除了开关、导线外,还有如下器材:
电压表V: 量程0~5V,内阻约5k
电流表A1:量程0~500mA,内阻约0.5
电流表A2:量程0~100 mA,内阻约4
滑动变阻器R1:最大阻值10,额定电流2.0A
滑动变阻器R2:最大阻值100,额定电流1.0A
直流电源E:电动势约6V,内阻约0.5
(1)上述器材中,电流表应选,滑动变阻器应选.(填器材符号)
(2)在电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零,闭合开关后,发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为(用图中给出的导线符号表示).
(3)通过实验得出了小灯泡的I-U图线如图乙,可知在小灯泡上的电压为2.0V时,小灯泡的电阻是.
(4)如果把该小灯泡直接接在电动势是2V、内阻是8的电源上组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为
A
如图所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在l条橡皮筋 的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。
(1)图中电火花计时器的工作电压是________V;
(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________;
(3)图中小车上有一固定小立柱,下图给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是________;
(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是________m/s。(计算结果保留两位有效数字)
如图甲所示,竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球,以水平初速度沿PQ向右做直线运动若小球刚经过D点时(t=0),在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过D点时与PQ连线成
角,已知D、Q间的距离为
,
小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化造成的影响,重力加速度为g。求:
(1)电场强度E的大小
(2)与
的比值
(3)小球过D点后做周期性运动。则当小球运动的周期最大时,求出此时磁感应强度及运动的最大周期
的大小,并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。
如图1所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差
的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;
(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1位置时停下来,
a. 求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q;
b. 通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为
“3.8V 0.3A”,除了开关、导线外,还有如下器材:
电压表V: 量程0~5V,内阻约5k
电流表A1:量程0~500mA,内阻约0.5
电流表A2:量程0~100 mA,内阻约4
滑动变阻器R1:最大阻值10,额定电流2.0A
滑动变阻器R2:最大阻值100,额定电流1.0A
直流电源E:电动势约6V,内阻约0.5
(1)上述器材中,电流表应选,滑动变阻器应选.(填器材符号)
(2)某同学已连接如图甲所示的电路,在闭合开关前,检查发现有一处不当之处,请指出并说明如何改正..
(3)不当之处改正后,在电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零,闭合开关后,发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为(用图中给出的导线符号表示).
(4)通过实验得出了小灯泡的I-U图线如图乙,可知在小灯泡上的电压为2.0V时,小灯泡的电阻是.
(5)如果把该小灯泡直接接在电动势是2V、内阻是8的电源上组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为A