如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向.t=0时刻,一质量m=8×10-4kg、电荷量q=+2×10-4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s,O´是挡板MN上一点,直线OO´与挡板MN垂直,取g=10m/s2.求:
(1)微粒再次经过直线OO´时与O点的距离。
(2)微粒在运动过程中离开直线OO´的最大高度。
(3)水平移动挡板,使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件。
如图,用一根长为L=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T。求(g=10m/s2,sin370=3/5,cos370=4/5,计算结果可用根式表示):
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?
(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω'为多大?
(3)细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关,当ω的取值范围在0到ω'之间时,请通过计算求解T与ω2的关系,并在坐标纸上作出T—ω2的图象,标明关键点的坐标值。
某电视台娱乐节目,选手要从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上,已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度x0=1.2 m,传送带A、B间的距离L0=20 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上瞬间相对传送带静止,经过一个Δt=0.5 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端.
(1)若传送带静止,选手以v0=3 m/s的水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间;
(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手不从传送带左侧掉入水中,他从高台上跃出的水平速度v1至少多大?
Ⅰ某同学在“用单摆测定重力加速度” 的实验中进行了如下的操作:
(1)用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示,摆球直径为______cm 。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L。
(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n = 40时秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期是T=_____s(结果保留三位有效数字)。
(3)测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2—L图象,并求出结果。
(4)该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度,再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=________。
某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5 V,0.5 A”的小直流电动机,线圈内阻小于1 Ω.现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内,输出功率与输入电压的关系,实验室提供的器材有: ①直流电源E:电压6 V、内阻不计;②小直电流电动机M;
③电压表V1:量程0.6 V、内阻约3 kΩ; ④电压表V2:量程6 V、内阻约15 kΩ;
⑤电流表A1:量程0.6 A,内阻约2.5Ω ⑥电流表A2:量程3 A、内阻约0.5 Ω;
⑦滑动变阻器R:0~10 Ω、1A; ⑧开关一只S,导线若干.
(1)首先要比较精确测量电动机的内阻r.根据合理的电路进行测量时,要控制电动机不转动,通过调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,电压表应该选_______,若电压表的示数为0.15 V,电流表的示数为0.2 A,则内阻r=______Ω,这个结果比真实值偏_____(填 “大”或“小”).
(2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图.(标明所选器材的符号)
(3)当电压表的示数为4.3 V时,电流表示数如图示,此时电动机的输出功率是_______ W.
(1)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件,在接线柱间以如图所示的 “Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)。为了确定各元件种类,小华同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器由(相当于电流表) 与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后,分别将AB、BC、CD接入电路,闭合开关,计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图a、b、c所示,则如下判断中正确的是____
A. AB间是电容器
B. BC间是电感线圈
C. CD间是电容器
D. CD间是定值电阻
(2)某同学欲设计一个电路,自制一台电子秤,通过査阅资料发现电子秤的主要部件为一个压敏电阻,允许通过的最大电流为0.5A,现有下列器材:
压敏电阻、质量为m的砝码、电流表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于压敏电阻的受压面上)。
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
B.电流表Al:量程0〜0.6A,内阻0.125;
C.电流表A2:量程0〜3.0A,内阻0.025;
D.滑动变阻器Rl:最大阻值10;
E.滑动变阻器R2:最大阻值50;
F.开关、导线等。
①在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_____,应该选用的滑动变阻器是__________。(填器材前面对应的选项字母)
②根据所选器材设计一个电路,用来描绘压敏电阻的电流随压力变化的关系图象,要求压敏电阻两端电压调节范围尽可能大,在方框中画出测量的原理电路,并根据设计的电路图连接实物图_______,如图所示:
在“探究弹性势能与弹簧形变量的关系”的实验中,各实验小组所用轻质弹簧规格相同,小球质量不同。
(1)某小组用游标卡尺测量小球直径如图所示,则小球直径D=________cm。
(2)实验小组将轻质弹簧套在水平光滑细杆上,细杆两端固定在竖直固定的挡板上。小球与弹簧相连,在弹簧的自然长度位置两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的是光敏电阻阻值R随时间t的变化关系。某时刻把小球拉离平衡位置(小球所受合力为零的位置)后由静止释放,小球在平衡位置的两侧做往复运动,所得R-t图线如图乙所示。若小球的质量为m,则小球在做往复运动的过程中,弹簧的最大弹性势能表达式为________(用图中和题中所给的字母表示,小球在运动中空气阻力不计)。
(3)实验小组在实验的过程中不断改变小球释放的位置,测量出每次弹簧的最大形变量x(均在弹簧弹性限度内),计算出小球在平衡位置时的速度v,做出v-x的图线如图丙所示。由图像可得出弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是__________(定性描述)。实验中发现不同实验小组做出的v-x图线的斜率不同,原因是_____________________.