(9分)如图所示,是光滑的轨道,其中是水平的,为与相切于竖直平面内的半圆,半径m,质量kg的小球静止在轨道上,另一质量kg的小球,以初速度m/s与小球正碰。已知相碰后小球经过半圆的最高点落到轨道上距点为处,重力加速度取10m/s2,
求:
(1)碰撞结束时,小球和的速度大小;
(2)试论证小球是否能沿着半圆轨道到达点。
(8分)如图所示,在方向水平的匀强电场中,一个不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为。求小球经过最低点时细线对小球的作用力。(E未知)
(8分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图),并选用缝间距mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝间的距离700mm.然后,接通电源使光源正常工作.
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图甲(a)所示,图中数字是该同学给各暗纹的编号。(1)此时图甲(b)中游标尺上的读数 mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,此时图乙中游标尺上的读数 mm.
(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离 mm;这种色光的波长 nm。
(8分)有一个待测电阻R,其阻值大约20Ω~50Ω之间,现要进一步测量其电阻,手边现有如图所示器材:
电源E(电动势12V,内阻为0.5Ω);
电压表(0~3 V~15V,内阻约10kΩ);
电流表(0~0.6A~3A,内阻约1Ω)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A);
滑动变阻器R2(阻值0~1700Ω,额定电流0.3A);
电键S和导线若干。
要求多次测量电阻R的电压U和电流I,画出其伏安线求电阻。现回答下面问题:
(1)电压表的量程应选 ,电流表的量程应选 ,滑动变阻器应选 。
(2)请画出实验电路图。
(6分)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用。有一种测量人体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成。压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器的电阻与所受压力的关系如下表所示。设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取10m/s2。
请回答:
压力 |
0 |
250 |
500 |
750 |
1000 |
1250 |
1500 |
…… |
电阻 |
300 |
270 |
240 |
210 |
180 |
150 |
120 |
…… |
(1)把R写成关于F的函数关系: 。
(2)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘 A处。
(3)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是 kg。
设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自点沿曲线运动,到达点时速度为零,点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是
A.此离子必带正电荷 B.点和位于同一高度
C.离子在点时速度最大 D.离子到达点后,将沿原曲线返回点