如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球(不计两带电小球之间的电场影响),P小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q小球从两极板正中央由静止开始释放,两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点,则从开始释放到打到右极板的过程中( )
A.它们的运动时间的关系为tP>tQ B.它们的电荷量之比为qp:qQ=2:1
C.它们的动能增量之比为△EKP:△EKQ=2:1
D.它们的电势能减少量之比为△EP:△EQ=4:1
如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B栓牢一根轻绳,轻绳下端悬挂一重为G的物体,上端绕过定滑轮A,用水平拉力F拉轻绳,开始时∠BCA = 160°,现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.在此过程中(不计滑轮质量,不计摩擦)( )
A.拉力F大小不变 B.拉力F逐渐减小
C.轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变
D.轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大
美国航空航天局(NASA)于2009年2月11日晚宣布,美国一颗通信卫星10日与一颗已报废的俄罗斯卫星在太空中相撞,撞击地点位于西伯利亚上空约500英里处(约805公里)。发生相撞的分别是美国1997年发射的“铱33”卫星和俄罗斯1993年发射的“宇宙2251”卫星。前者重约560千克,后者重约900千克。假设两颗卫星相撞前都在离地805公里的轨道上做匀速圆周运动,结合中学物理的知识,下面对于两颗卫星说法正确的是( )
A.二者线速度均大于7.9 km/s
B.二者同方向运行,由于速度大小不同而相撞
C.二者向心力大小相等 D.二者向心加速度大小相等
学习物理除了知识的学习外,还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法.下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是( )
A.在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想
B.伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法
C.在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法
D.法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法
如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做直线运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度−时间图象,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图象的渐近线,小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W,此后功率保持不变。除R以外,其余部分的电阻均不计,g=10m/s2。
(1)求导体棒在0~12s内的加速度大小;
(2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ及电阻R的阻值;
(3)若t=17s时,导体棒ab达最大速度,且0~17s内共发生位移100m,试求12s~17s内R上产生的热量Q以及通过R的电量q。
如图1所示,与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E=2.5×102N/C的匀强电场(上、下及左侧无界)。一个质量为m=0.5kg、电量为q=2.0×10−2C的可视为质点的带正电小球,在t=0时刻以大小为v0的水平初速度向右通过电场中的一点P,当t=t1时刻在电场所在空间中加上一如图2所示随时间周期性变化的磁场,使得小球能竖直向下通过D点,D为电场中小球初速度方向上的一点,PD间距为L,D到竖直面MN的距离DQ为L/π。设磁感应强度垂直纸面向里为正。(g=10m/s2)
(1)如果磁感应强度B0为已知量,使得小球能竖直向下通过D点,求磁场每一次作用时间t0的最小值(用题中所给物理量的符号表示);
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件的时刻t1的表达式(用题中所给物理量的符号表示);
(3)若小球能始终在电磁场所在空间做周期性运动,则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小(用题中所给物理量的符号表示)。