25.(18分)如下图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为,处在大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为、电阻为的导体棒垂直于P、Q放在导轨上,导体棒与P、Q导轨之间的动摩擦因数为。质量为的正方形金属框,边长为,每边电阻均为,用细线悬挂在竖直平面内,边水平,线框的两点通过细导线与导轨相连,金属框上半部分处在大小为、方向垂直框面向里的匀强磁场中,金属框下半部分处在大小也为、方向垂直框面向外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对点的作用力。现用一电动机以恒定功率沿导轨水平牵引导体棒向左运动,从导体棒开始运动计时,悬挂线框的细线拉力随时间的变化如图乙所示。求:
(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力。
(2)小物块落地点至车左端的水平距离。
24.(15分)一长为m的小车左端放有质量为kg的小物块,物块与车上表面间动摩擦因数,半径m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点M高度相同,为m。开始车和物块一起以的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动。。求:
(3)当小车质量为500g时对应的纸带如图丁所示(打A点时小车刚好运动,相邻的计数点间还有四个点未画出),该同学用这条纸带验证机械能守恒定律。由静止释放钩码至打点E时,钩码的重力势能损失__________J,系统的动能增加__________J。(查得当地重力加速度,保留两个有效数字)
(1)某同学借用以上数据测定重力加速度。他已将记录的数据整理后标在图丙所示坐标纸上,请你在坐标纸上作出相应图线,并根据图线斜率求得当地重力加速度的测量值为。
(2)试分析说明图线不过坐标原点的原因。
23.(12分)某小组用如图甲所示装置“验证牛顿第二定律”。空车质量为200g,另有多个质量为100g的砝码用以改变小车质量。将细线一端拴上连有纸带的小车,另一端跨过定滑轮拴质量为10g的钩码,利用打点计时器(频率为50Hz)打出的纸带,测出5组对应不同小车质量的加速度,测得的数据记录在表乙中。桌面水平且很光滑,摩擦阻力较小。
D.质点在板间运动的加速度大小为,方向竖直向上
第Ⅱ卷
【必做部分】
C.板间电场强度大小为