如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行导轨足够长。已知导体棒下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处时的速度大小为v2。
(1)求导体棒ab从A处下落r/2时的加速度大小;
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II这间的距离h和R2上的电功率P2;
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab进入磁场II时的速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
“李白乘舟将欲行,忽闻岸上踏歌声”是诗人李白赠好友汪伦的诗句。若河水自西向东流,李白划一叶扁舟从河的南岸驶向北岸,在南岸边的汪伦看来,李白向哪一方向远离?他同时参与了哪两个方向的运动?
竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速上浮,现将玻璃管倒置,在圆柱体匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速运动,问圆柱体参与了几个运动,哪个运动是合运动,哪个运动是分运动?
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_____________________________________________。
某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时,测得的结果如下图左所示,则该金属丝的直径d=mm。另一位同学用标有20等分刻度的游标卡尺测某一工件的长度,的如果如下图右所示,则该工件的长度L=cm。
图(a)中E为电源,其电动势为ε,R1为滑动变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用上述器材,按图(b)所示电路经以下步骤可近似测得A的内阻RA:①闭合k1,断开k2,调节R1,使电流表的读数等于其量程I0;②保持R1不变,闭合k2,调节R2,使电流表的读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RA≈R2。
(1)按图(b)所示电路在图(a)所给出的实物图中画出连接导线。
(2)真实值和测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即(RA-R2)/RA,试导出它与电源电动势ε、电流表量程I0及电流表内 阻RA的关系式。
(3)若I0=10mA,真实值RA约为30Ω,要想使测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?