(17分)许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹。如图11所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.06m处有一足够大的竖直屏。从S处不断有比荷=108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上。不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;
(2)绕通过P点垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢转动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围。
(15分)2010年冬奥会上跳台滑雪是一项极为壮观的运动,将其运动过程简化为如图10所示,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。若运动员和滑雪板等装备的总质量为70kg,从倾角的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出,能落到雪坡上的B处。运动员落到雪坡上不弹起,磁撞中动能损失了20%,在雪坡上滑动过程中所受阻力为运动员和滑雪板等装备总重力的0.3倍,又下滑10m到C点,忽略空气阻力影响。(g=10m/s2,sin37°=0.6)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t和AB间的距离s;
(2)下滑到C点时的动能Ek.
(11分)现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图9所示)、小车、计时器、米尺、弹簧秤,还有钩码若干实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字。
(1)用弹簧秤测出小车的重力,除以重力加速度得到小车的质量M
(2)用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止,测出此时的拉力F。
(3)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。用米尺测量A与A2之间的距离s,从运动学角度得小车的加速度a= .
(4)在小车中加钩码,所加钩码总质量为m,要保持小车与钩码的合外力不变,你将如何调节A1相对于A2的高度h?
(5)多次增加钩码,在小车与钩码的合外力保持不变情况下,可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系式为:m= 。
(4分)关于多用电表的使用,下列做法正确的是 .
A.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡,用图8甲所示电路.合上开关S,则可测小灯泡两端的电压
B.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电流铛。用图8乙所示电路,合上开关S,则可测通过小灯泡的电流
C.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图8丙所示电路,开关S保持断开,则可测小灯泡的电阻
D.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图8丁所示电路,会观察到此时欧姆表示数很小
如图7所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,闭合开关S,增大可变电阻R的阻值后,电压表示数的变化量为△U。在这个过程中,下列判断正确的( )
A.电阻R1两端的电压减小,减小量等于△U
B.电容器的带电量减小,减小量等于C△U
C.电压表的示数U和电流表的示数l的比值变大
D.电压表示数变化量△U和电流表示数变化量△I的比值不变
放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B、A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用下于静止,如图6所示。若A的电量保持不变,B由于漏电而下降少许重新平衡,下列说法正确的是( )
A.A对筒底的压力变小
B.B对筒壁的压力变大
C.A、B间的库仑力变小
D.A、B间的电势能减少