14. (9分)如图所示为"验证碰撞中的动量守恒"的实验装置。
(1)下列说法符合本实验要求的是 。
A.入射球比靶球质量大或者小均可
B.每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时末端切线必须水平
D.实验中需要测量轨道末端离地面的高度
(2)不放m2球,只有m1从斜槽上滚下时,小球会落在 (填M点,P点,N点)附近。(3)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为、和。已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,只要验证等式 成立,即可认为碰撞中的动量守恒。
三、计算题:本大题共3小题;共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15、如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转动轴垂直.已知线圈匝数n=400匝,线圈总电阻r=0.1 Ω,长L1=0.05 m,宽L2=0.04 m,角速度ω=100 rad/s,磁场的磁感应强度B=0.25 T.线圈两端外接电阻R=9.9 Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计),求:
(1)线圈中产生的最大感应电动势多大?
(2)电流表的读数?
16、如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L=0.1m的平行光滑的金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.5Ω的电阻,导轨上跨放着一根电阻不计的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d.当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:
(1)电阻R中的电流强度大小和方向?
(2)使金属棒做匀速运动的外力的功率多大?
17.如图所示,两个质量都为M的木块A、B用轻质弹簧相连放在光滑的水平地面上,一颗质量为m的子弹以速度v水平射向A木块并嵌在其中(子弹击打木块的时间极短)。 求:
(1)整个过程系统损失的机械能?
(2)弹簧被压缩后的最大弹性势能?