如图所示,一边长L=0.2 m,质量m1=0.5 kg,电阻R=0.1 Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8 m,磁感应强度B=2.5 T,磁场宽度d2=0.3 m。物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现,当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
25.(22分)
(1)A球与B球第一次碰撞后瞬间B球的速率;
(2)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,劲度系数k的可能取值.
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘小球B,右端连在固定板上。整个装置放在光滑绝缘的水平面上,且处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球s处由静止起释放,并与B球发生正碰,已知A球的电荷量始终不变,且A球与B球第一次碰撞后瞬间A球的速率是碰撞前瞬间A球速率的一半,B球的质量M=3m,弹簧振子的周期T=2π,求:
24.(18分)
有一种“傻瓜”相机的曝光时间(快门打开到关闭的时间)是固定不变的。为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面上A点的正上方H=1.5m处,使一个小石子自由下落,在小石子通过A点后,按动快门,得到如图所示的照片。由于石子的运动,在照片上留下一条模糊的径迹CD。已知每块砖的平均厚度是6cm。请从上述信息和照片上选取必要的物理量(用符号表示,如H等),推出计算“傻瓜”相机曝光时间的关系式,并估算出曝光时间。要求保留1位有效数字。g=10m/s2,=0.62。
23.(14分)
电动势1.5V、内阻很小
开关(S)导线若干
(1)在下列方框中画出电路图,并标明所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组数据计算电阻率ρ,则所用的表达式ρ=__________,式中各符号(表中已有的除外)的意义是_____________。
(1)该单摆的摆长为_________cm,秒表所示读数为_________s。
(2)如果该同学测得的g值偏大,可能的原因是____________
A.计算摆长时记入的是摆球的直径
B.开始计时,秒表过迟按下
C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
D.实验中误将29次全振动计为30次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值。再以l为横坐标、T2为纵坐标,将所得数据连成直线,如图所示,则测得的重力加速度g=_________m/s2。
Ⅱ.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量“金属丝的电阻率”。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据。
金属丝(L)
长度为Lo、直径为D
电流表(A1)
量程10mA、内阻r1=40Ω
电流表(A2)
量程500μA、内阻r2=750Ω
电压表(V)
量程10V、内阻10kΩ
电阻(R1)
阻值为100Ω、起保护作用
滑动变阻器(R2)
总阻值约20Ω
电池(E)