(19分) 如图所示,一个质量为、电荷量为的正离子,在处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为的匀强磁场中,此磁场方向是垂直纸面向里。结果离子正好从距点为的小孔沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与平行且向上,最后离子打在处,而处距点。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内。求:
(1)正离子从处运动到处所需时间为多少?
(2)正离子到达处时的动能为多少?
(16分) 一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。如图所示,某次训练中,他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=60N而向前滑行,其作用时间为t1=1s,撤除水平推力F后经过t2=2s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1s。已知该运动员连同装备的总质量为m=50kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f=10N,求该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。
(1)(6分)一矿区的重力加速度偏大,某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题。
①用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm,用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图所示,摆球的直径为 mm。
②把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间,秒表读数如图所示,读出所经历的时间,单摆的周期为 s。
③测得当地的重力加速度为 m/s2。(保留3位有效数字)
(2)(l1分)从下表中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表 A1 的内阻 r1 ,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
器材(代号) |
规格 |
待测电流表(A1) |
量程10mA,内阻r1待测(约10W) |
电流表(A2) |
量程300mA,内阻r2=300W |
电压表(V1) |
量程3V,内阻r3=3kW |
电压表(V2) |
量程15V,内阻r4=15kW |
保护电阻(R0) |
阻值约100W |
滑线变阻器(R) |
总阻值10W |
电池(E) |
电动势1.5V,内阻很小 |
单刀单掷电键(K) |
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导线若干 |
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①在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。
②若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1=________。式中各符号的意义是:________________________________________________
如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是
A.A、B两处电势、场强均相同
B.C、D两处电势、场强均相同
C.在虚线AB上O点的场强最大
D.带负电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能
如图所示,弹簧秤外壳质量为m,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩上吊一重物。现用一竖直向上的外力拉弹簧秤,当弹簧秤向上做匀速直线运动时,示数为F1;若让弹簧秤以加速度a向上做匀加速直线运动,则弹簧秤的示数为(重力加速度为g.不计空气阻力)
A.mg B.F1 + mg C. F1 + ma D.
有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表),设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确是
A.该秤能测量的最大体重是1400N
B.体重为1300N应标在电流表G刻度盘2A刻度处
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0刻度处
D.该秤零刻线应标在电流表G刻度盘的最右端