如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0 Ω,所围成矩形的面积S=0.040 m2,小灯泡的电阻R=9.0 Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值;
(2)小灯泡消耗的电功率;
(3)在磁感应强度变化的的时间内,通过小灯泡的电荷量.
在“练习使用示波器”实验中,某同学欲按要求先在荧光屏上调出亮斑,为此,他进行了如下操作:首先将辉度调节旋钮逆时针转到底,竖直位移和水平位移旋钮转到某位置,将衰减调节旋钮置于1000挡,扫描范围旋钮置于“外x挡”.然后打开电源开关(指示灯亮),过2 min后,顺时针旋转辉度调节旋钮,结果屏上始终无亮斑出现(示波器完好).那么,他应再调节什么旋钮才有可能在屏上出现亮斑?
某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关.实验室提供如下器材:
A.表面光滑的长木板(长度为L);
B.小车;
C.质量为m的钩码若干个;
D.方木块(备用于垫木板);
E.米尺;
F.秒表.
实验过程:
第一步,在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系.实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t,就可以由公式a=________求出a.
某同学记录的数据如下表所示:
根据以上信息,我们发现,在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间________(填“改变”或“不改变”),经过分析得出加速度与质量的关系为________.第二步,在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系.实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角,由于没有量角器,因此通过测量出木板顶端到水平面高度h,求出倾角α的正弦值sinα=h/L.
某同学记录了高度和加速度的对应值,并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如图,请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=________m/s2.进一步分析可知,光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为________.
“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
请根据实验数据在下图所示的坐标系中作出a-F的关系图象.
(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.
如图为示波器面板.一位同学在做“练习使用示波器”的实验时,进行了如下的操作:
(1)打开电源后,首先在屏上调出了一个最圆最小的亮斑,但亮斑位于屏上的左上角.若想将这个亮斑调到屏幕的正中央,他应该调节________和________旋钮(填旋钮对应的数字);
(2)为观察示波器的水平扫描作用,他调节相应的旋钮,看到屏上的亮斑从左向右移动,到达右端后又很快回到左端.之后,他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率,此时屏上观察到的现象是________;
(3)为观察按正弦规律变化的电压的图线,他把扫描范围旋钮置于左边第一挡(10 Hz~100 Hz).要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压,他应将________旋钮(填旋钮对应的数字)置于________挡.
为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)
实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?
答________________.
(2)
若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是
A.
m=5 g
B.
m=15 g
C.
m=40 g
D.
m=400 g
(3)
在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,求得的加速度的表达式为________.(用Δt1,Δt2,D,x表示)
某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图1所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在下面的表中.(弹簧始终在弹性限度内)
(1)根据实验数据在实图2的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的点描出来,并作出F-x图线.
(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是________.
(3)该弹簧的劲度系数k=________.(结果保留两位有效数字)
在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O,A,B,C,D,E,F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图所示.打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和记数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中.
①由以上数据可计算出打点计时器在打A,B,C,D,E各点时物体的速度,如下表所示.
表中E点的速度应该为________m/s.
②试根据表格中数据和你求得的E点速度在上方所给的坐标中,作出v-t图象,从图象中求得物体的加速度a=________m/s2(取两位有效数字)
(1)实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.
根据纸带可判定小车做________运动.
根据纸带计算各点瞬时速度:vD=________m/s,vC=________m/s
(2)建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅与和拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关.人们发现对同一种金属,其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:E=;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器;游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计的实验如图所示.
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h(横截面面积的变化可忽略不计).用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;
用米尺测得金属丝的原长为2 L;用天平测出重物的质量m(不超量程).用游标卡尺测长度时如下图,图2是图1的放大图(放大快对齐的那一部分),读数是________.
以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=________.
“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度与细线上拉力F的关系.
(1)下列图象中能表示该同学实验结果的是________
(2)某次实验中打出如图乙所示的纸带(打点计时器电源的频率为50 Hz),则这个加速度值a=________m/s2.